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寰宇韜略

【寰宇韜略】美太空安全 新時代展望與挑戰(上)

◎賴名倫(譯)

 美國聯邦眾議院科學、太空和技術委員會,3月中旬針對美國太空發展與安全聽證會,邀請專家出席發表佐證報告,其涉及當前美國太空安全面臨的挑戰;也觸及美「中」太空霸權競逐與因應方略,尤其川普政府於2018年中將太空交通管理議題(Space Traffic Management, STM)管理權責由國防部移交給商業部,這一舉措意味美國太空政策將邁入新階段。青年日報特節譯如後,以饗讀者。(編按)

 前言

 當前的太空已與冷戰時期截然不同,傳統的太空發展可以清楚劃分軍用與民用,但當前的太空發展,無論是國家安全,民用和商業用途都已彼此交織在一起,也迫使官員與政府必須要透過更為整體化的方式處理外太空議題。

 在科技發展下,當前人類所有行為都與太空息息相關,太空遙測有助於氣象單位預測天氣、警告自然災害,進而促進全球航空與航海運輸,進一步擴大科學研究領域,太空偵測不只對軍備控制與裁武協議遵守有著決定性的影響,同時也是全球包括經濟、金融等其他許多活動必備的能力。

 然而,當前國際間對於外太空環境的積極發展,也為美國與其他國家帶來對此環境「持續性、安全性、穩定性」的關鍵挑戰。

 美國太空政策的4大主要挑戰

 一如前言論及,太空因為涉及經濟、環境、交通、科學乃至於安全層面,並隨科技進步,而使過往國家主導的太空事務延伸至民間商務領域,已構成新階段管理與安全層面的複雜挑戰。

 整體而言,現階段太空領域主要挑戰可分為4類:1.衛星軌道碎片(即俗稱的「太空垃圾」)引發的管理風險。2.「巨量近地衛星群」帶來的管理新難題。3.潛在對手發展反衛星武器造成的安全威脅。4.中共在太空影響力快速擴張帶來的衝擊。這4個重大挑戰正快速影響太空環境,導致其更加擁擠、競爭與衝突。

 一、太空垃圾引發的管理風險

 當前美國太空政策的首要挑戰,莫過於衛星軌道碎片的災害預防,這些碎片的「自然來源」主要是歷年太空任務創造的數十萬件軌道碎片,其包括衛星零件,助推火箭殘骸碎片、甚或任務周邊器械如扳手等太空垃圾,並因其2.8萬公里的超高時速,對衛星運作構成巨大風險。

 強化太空態勢感知能力(SSA),也就是追蹤、確認與編組外太空物體的能力,是當前解決軌道碎片威脅的基礎。位於加利福尼亞州范登堡空軍基地的美國聯合太空作戰中心(JSPOC),已在過去十餘年內,編纂了一份《太空物體目錄》,進而避免美國與外國政府,以及商業衛星,乃至於太空行動人員避免任何與衛星軌道碎片的「潛在碰撞」;此外,美國政府也透過美國戰略司令部與16個外國政府,以及68個商業實體進行談判、簽署協議,達成SSA的共享與合作。

 可是在此同時,衛星軌道碎片卻更因各國太空任務常態化,以及若干重大事故而不斷增加,例如2007年中共反衛星飛彈試驗;以及2009年衛星碰撞事件,即製造出超過3千塊大於10公分的衛星碎片,並且極可能在未來數十年內持續威脅所有太空衛星。

 另一方面,川普總統於2018年6月18日簽署了第3號國家太空交通管理與政策命令(SPD-3),根據此命令,未來的「太空交通管理」(STM)的權責,將從美國國防部轉移到美國商務部。此報告支持將STM任務轉移到商務部的決定,因為這將使五角大廈能夠專注於其核心任務,並使美國更容易與國際和商業夥伴更有效地合作。

 不過在此同時,STM任務從美國國防部過渡到美國商務部乙事,需要進行大量協調與時間。如果不以謹慎和審慎的方式完成,極有可能導致此一關鍵服務不再有效運作。此報告因此進一步建議國會,應確保將「STM任務有效地過渡到美國商務部」,列為最高監管重點之一。

 截至目前為止,國際之間解決軌道碎片最成功的外交努力,莫過於2007年聯合國大會批准的《聯合國碎片減少準則》,準則的目標是盡量減少地球軌道上人造碎片的產生,並減少載人和無人太空飛行的威脅。

 《聯合國碎片減少準則》建構的機制,由世界主要國家太空機構的代表組成,如美國太空總署(NASA)、歐洲太空總署(ESA),以及俄羅斯國營的「俄羅斯航太公司」(ROSCOSMOS)等,雖然其並沒有國際法的法律約束力,但能敦促部分國家將其納入國內法律與法規,進而減少「不負責任的行為」,如中共進行的反衛星測試。

 聯合國除了《聯合國碎片減少準則》之外,自2010年起已開始努力制定更廣泛的規範,以強化外太空環境的長期安全性與可持續性,其著重於4大領域:支持地球永續發展的太空利用、SSA數據共享、太空自然環境(又稱太空氣象,非太空對地球的氣象)監測,以及新參與太空活動行為者的監管與指導建議等。

 2016年,新規範最初12項準則已獲得共識,且經聯合國「和平利用外太空委員會」的84個會員國同意,且經聯合國大會批准,此外,另外9份相關準則也獲得支持與批准,但整個新準則的序言與最後報告,至今仍受到俄羅斯與其他數個國家的反對,無法達成共識與通過。

 二、巨量近地衛星群的挑戰

 其次,隨著科技進步帶動民用商業衛星的發展,有多家跨國公司預計將在未來數年內推動「巨量近地衛星群」(Mega-constellations)計畫。如聯邦通信委員會(FCC)於去年11月批准SpaceX公司規劃投資、部署超過7000顆低軌道寬頻通信衛星的宏大計畫,除了SpaceX之外,許多國家的公司也在研究類似計畫,並期待能透過此類低軌道衛星群的部署,強化相關太空監測、通訊能力。

 可是,這些巨量衛星群勢必將使地球周邊軌道更為擁擠,隨著愈來愈多太空產業參與者加入,更多小尺寸的衛星被發射,擁擠的軌道勢必導致事故發生頻率增加,並且進一步增加衛星碎片的產生。在最壞情況下,未經監控與檢查且不斷增加的衛星碎片,可能使部分太空軌道與區域在未來幾十年內完全無法使用。

 太空總署(NASA)日前已在相關研究之中強調此問題,相關監管機構也開始考慮巨量近地衛星群對外太空環境長期且持續的影響,並要求包括SpaceX必須持續更新其衛星碎片減少計畫。

 報告認為,這個問題雖然已受到美國國內監管機構的關注,但外國政府可能還沒開始正視此一問題,因此,積極尋求國際合作夥伴,並擴大同等級的監管將成為美國未來太空政策的優先事項之一。(待續)

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