地球的外层到底有多少碎片？在未来，星链卫星会布满夜空吗？

重要的不是你的激光有多大，而在于你会如何使用它。太空法是打击空间碎片的重要组成部分。

图解：地球外层太空的卫星包围图像

太空正变得拥挤。有超过1亿块微小的碎片在地球轨道上旋转，同时有数万块较大的碎片和约3300颗正在运行的卫星。

让天文学家感到愤怒，也让休闲的观天者感到困惑的是像 “星联 “这样的大型卫星星座正变得越来越普遍，。在未来的十年里，我们可能会看到比迄今为止所有历史上发射的卫星还要多得多的卫星。

轨道上的物体之间的碰撞变得越发常见和难以避免。最近澳大利亚的电子光学系统公司（EOS）提出了几项使空间碎片脱离危险的技术，他们计划使用一对地面激光器来追踪碎片，并 “推动 “其远离潜在的碰撞，甚至完全脱离轨道。

对于这样的工具，在未来几年中将会有很大的需求。但是，除了新技术之外，我们还需要研究出监管太空活动的最佳方法，并决定谁对其负责。

积极清除杂物

图解：Astroscale的ELSA系统将使用磁铁来捕获空间碎片。(图片来源: Astroscale)

EOS的激光系统只是过去十年中提出的一系列 “主动清除碎片”（ADR）技术之一。其他技术还包括了帆、触角、网、爪子、鱼叉、磁铁和泡沫。

除澳大利亚之外，日本的Astroscale公司目前正在测试其ELSA系统，该系统使用磁铁捕捉碎片。英国的RemoveDEBRIS项目一直在试验用网和鱼叉。欧洲航天局（ESA）正进行各种与碎片有关的任务，包括ClearSpace-1 “太空爪”，旨在抓住一块碎片并将其拖到较低的轨道，在那里爪子和它捕获的猎物将在一个火热的拥抱中结束它们的生命。

险情正变得越来越普遍

空间碎片构成了一些非常真实的威胁，也间接导致了对ADR技术的兴趣正在迅速增长。欧空局估计，目前有1.28亿块小于1厘米的碎片，约90万块长度为1-10厘米的碎片，以及约3.4万块大于10厘米的碎片在地球轨道上。

鉴于空间物体的高速运动，任何碰撞–与碎片或 “活 “卫星的碰撞–都可能产生成千上万的碎片。这些可能会产生更多的碰撞和更多的碎片，可能会引发被称为 “凯斯勒效应 “的碎片的指数式增长。最终，我们可能会看到地球周围出现一个 “碎片带”，使进入太空变得更难。

最近一段时间，我们已经看到了太空中的几次”濒临碰撞”。2020年1月下旬，我们只能无助地看着两颗”死亡 “卫星–IRAS和GGSE-4–在距离对方几米的范围内经过。美国宇航局在计算出与碎片碰撞的风险高于正常值时，通常会移动国际空间站的位置。

更多的卫星，更多的风险

随着更多卫星群的发射，空间碎片的问题变得尤为紧迫。2019年，欧空局将其一颗地球观测卫星送上了一个小弯道，以避免与SpaceX的一颗Starlink卫星发生碰撞的高度可能性。

就在过去的几天里，”一网 “和 “星联 “的卫星危险地接近了碰撞。如果几家大公司每天宣传的计划得以实现，未来几年发射到太空的物体数量将达到1957年第一个人造物体（斯普特尼克1号）被送入轨道后的60年间发射的总数量，达到10倍之多。

图解：SpaceX的Starlink星座的卫星在未来几年将成为夜空中越来越常见的景象。(图源：Marco Langbroek via SatTrackBlog)

太空法可以提供帮助

任何缓解空间碎片问题的可行技术都应该被彻底探索。同时，积极清除碎片也将引起政治和法律问题。

太空是一个超越国家管辖的区域。就像公海一样，太空是通过国际法管理的。1967年的《外层太空条约》和随后的其他四个国际条约规定了一个框架和关键原则，以指导负责任的行为。

虽然工程师们可能设想到了渔网和鱼叉，但国际法对有志于太空 “海盗 “的人来说是个坏消息。任何太空物体或其中的一部分，无论它是否有功能，都在 “登记国 “的管辖之下。

根据国际法，捕获、偏转或干扰一块碎片将构成 “国家在外层太空的活动”，这意味着授权或同意ADR操作的国家有国际法律责任，即使该行动由一家私人公司进行。此外，如果出了问题（如我们所知，空间是硬的），根据适用的条约，责任制度适用于 “发射国”，包括了那些参与发射ADR飞行器的国家。

轨道的规则

除了法律上的技术问题之外，清除碎片还涉及了诸多复杂的政策、地理政治、经济和社会挑战。 例如：谁有责任来清除废墟？谁应该付钱？非航天国家在讨论中拥有什么权利？哪些碎片又应作为遗产被保存下来？

如果一个国家发展了清除或偏转空间碎片的能力，我们怎么能确定他们不会用它来清除或偏转另一个国家的 “活 “卫星？

专家们正在努力认识和确定适当的监管 “改到规则”。联合国和平利用外层空间委员会（COPUOS）处理空间治理问题，多年来它的议程上一直有 “与空间碎片减缓和补救措施有关的法律机制”。有一些已经被广泛接受，实用的碎片减缓，以及空间活动长期可持续性的准则，但与此同时，每个提议的解决方案都会带来其他问题。

最终，任何碎片补救活动都需要每个相关方之间通过谈判达成协议，以确保这些法律和其他问题得到解决。最终，我们可能会看到一个标准化的程序出现，并与国际空间交通管理系统协调。

如果我们想要确保人类的未来良好发展，确保空间活动能够长期可行变得尤为重要。开发新的碎片清除方法，以及使其可用的法律框架，是找到与我们的星球共存的方法和促进空间的持续安全、保障和可持续性的重要步骤。

BY:Steven Freeland,

FY:秋白

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