太空垃圾越来越多，我们该如何自处？不管吗？

数以千计的卫星将很快绕地球运行，我们需要采取措施阻止太空坠落事件

天空中的拥堵（图片来源：Shutterstock/奥索里奥艺术家）

近年来，卫星变得更小、更便宜，更容易用现成的商用零件制造。有些甚至只有一克的重量。这意味着有更多的机构有能力将它们送入轨道。现在，卫星运营商已经开始将小卫星组发射到地球轨道上，这些小卫星组由数百甚至数千颗小型卫星组成。

相比于一颗大型卫星，小卫星组可以一次覆盖整个地球。民用、军用和私人运营商越来越多地使用卫星组来实现对地球的全球和连续覆盖。卫星组可以提供多种功能，包括气候监测、灾害管理或卫星宽带等数字连接。

但是采用小型卫星覆盖整个星球，需要数量的足够多。最重要的是，它们必须绕近地球表面的轨道运行，以减少覆盖中断和通信延迟。这意味着它们占据了大量低地球轨道的空间区域，即地球表面上方100至2000公里的空间。

将这么多卫星送入轨道存在许多问题，如太空垃圾的产生、阻碍我们对夜空的视野等。但这一转变也是太空治理的挑战和契机。

如今，在环绕地球的轨道上有近3000颗活跃的卫星，这将在未来几年内升空。例如，欧盟委员会最近宣布计划将数千颗卫星发射到地球轨道上，这将小卫星组的发射清单又拉长了一页。

星链是迄今为止最大的小卫星组。（图片来源：SpaceX）

世界各地的公司和政府继续追求小卫星组的建造，也增加了太空治理的负担。在制定新太空治理条例时，需要考虑一些重要问题。

1.定义

卫星发射须以1967年《太空条约》的原则为指导，获得国家一级发射许可证。虽然条约中没有小卫星组的术语，但它们与所有其他卫星一样，被视为空间物体。

由于程序和法规因国家而异，因此面临的挑战是如何在不造成空间碎片的情况下管理小卫星组。这一议题必须在国际层面上进行探讨。

然而，目前还没有关于小卫星组的法律约束力定义，也没有关于新术语“小卫星组”的定义。究竟多少颗卫星算是小卫星组呢？每个国家都可能会有不同的解释。通过国际明确这一定义，可以为制定专门针对小卫星组的准则铺平道路，将有助于安全和可持续地利用低地球轨道。

2.拥堵

低地球轨道上的大多数卫星都在海拔600至800公里之间运行。这被认为是一个拥挤的地区，因为那里已经有很多卫星。小型卫星的寿命比较大卫星的短，后者通常在低地球轨道上运行。

然而，如果卫星在海拔约750公里处，通过重新进入大气层并燃烧的方式进行废弃，仍需要大约150年的时间才能完全消除。这其中有些通过人工控制有目的性地移除，而另一些则被设计成以不受控制的方式下降。卫星和小行星组运营商必须考虑如何在常规程序之外减少这些卫星造成的碎片，以保持低地球轨道的可持续利用。

鉴于目前计划的小卫星组数量，低地球轨道的空间很容易成为一种有限的资源。

3.无线电频谱

为了进行通信，卫星使用无线电频谱。随着小卫星组的增加，运营商有可能需要“仓储”无线电频率，在实际需要之前储存它们。

为了防止这种情况发生，联合国一个负责卫星无线电频谱使用的专门机构最近更新了其管理框架，将这一问题与其他空间监管分开处理。小卫星组将被放在一个灵活的时间表上，只允许使用当前需要的频率。

4.防撞与跟踪

如果低地球轨道变得过于拥挤，卫星和小卫星组的碰撞将很难避免。2019年9月，欧洲航天局不得不在其一颗卫星上发射助推器，以使其脱离另一颗卫星，否则两者就会相撞。

随着轨道变得更加拥挤，可能需要更多的防撞演习和卫星运营商之间更好的通信。

各个国家，尤其是美国，都在努力进行卫星追踪和避免碰撞演习。系统会提醒卫星操作员注意潜在的碰撞路径，并允许其在可能的情况下进行航向校正。

未来的方向

如果各个国家都能这样做，未来在联合国讨论小卫星组的管理将成为可能。虽然委员会的工作可能很慢而且政治性很强，但国际准则以及国家许可程序需要增加对小卫星组的管理。

近地轨道上的卫星和小卫星组对社会经济和环境目标的好处是巨大的。正因为如此，星座的数量很可能在不久的将来继续增加。为了避免出现问题，应该在国际范围内明确管理小卫星组的规则和定义。

BY:Lauren Napier

FY:董美慧

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