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Time: 2021-11-27  韋克威科技

美刊發(fā)文分析清理太空碎片的弊端

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11月,荷蘭愛思唯爾出版集團《太空政策》期刊發(fā)文《碎片威懾:清理太空的弊端》指出,鑒于碎片對太空活動構(gòu)成的威脅,政府、軍隊、私營公司和科學(xué)界等對消除軌道碎片的呼聲持續(xù)走高,各學(xué)術(shù)期刊也紛紛發(fā)文闡述清除軌道碎片的重要性及方法,NASA更是在2016年將軌道碎片稱為“對航天器、衛(wèi)星和航天員的第一大威脅”。但本文認(rèn)為,在國際社會或初創(chuàng)公司急于消除碎片威脅之前,必須先考慮碎片消失產(chǎn)生的“二階效應(yīng)”。本文著重于研究碎片清除后的級聯(lián)效應(yīng),認(rèn)為碎片的存在可在一定程度上威懾敵對國家進(jìn)行惡意太空活動,各國在研究碎片清除技術(shù)的同時,還應(yīng)研究如何避免碎片威懾力減弱的舉措。

太空碎片主要來源于常規(guī)太空活動和意外碰撞。1985年,美國進(jìn)行了反衛(wèi)星試驗,在太空產(chǎn)生了數(shù)以千計的碎片,印度和俄羅斯分別在2019年3月和2020年4月進(jìn)行反衛(wèi)星試驗,產(chǎn)生了不同程度的碎片威脅。文章認(rèn)為,除具備反衛(wèi)星能力的國家對太空安全利益構(gòu)成的威脅,及其造成的太空軍備競賽升級的風(fēng)險之外,碎片本身也威脅著國際科學(xué)和商業(yè)平臺。

為應(yīng)對碎片威脅,各主要國家政府和私營公司已開發(fā)出多種清除技術(shù),包括飛網(wǎng)抓捕、魚叉捕獲、拖曳帆離軌、高能激光燒毀、“太空籬笆”追蹤等。雖然這些創(chuàng)新技術(shù)為解決碎片問題貢獻(xiàn)了有價值的方案,但技術(shù)本身也可以作為反太空武器使用,如捕捉、拖走碎片的技術(shù)也可以對一個正常運行的航天器實施同樣的行為。目前,尚無法確定商業(yè)太空碎片清理技術(shù)背后的真正意圖,各國政府都在競相取得該領(lǐng)域的技術(shù)突破以領(lǐng)先于對手,這可能引發(fā)基于太空碎片清除技術(shù)的軍備競賽;此外,清除碎片還將對阻止針對太空的攻擊性活動產(chǎn)生消極影響,削弱碎片對惡意太空行為的威懾力。本文認(rèn)為,在制定解決碎片威懾力減弱的解決方案之前,需了解威懾理論及太空碎片與威懾之間的聯(lián)系。

在國際關(guān)系中,威懾理論指一個國家(發(fā)送方)對另一個國家(目標(biāo)方)的威脅,如果目標(biāo)方采取發(fā)送方想要阻止的行動,就會受到某種形式的懲罰,且成本遠(yuǎn)超過繼續(xù)行動獲得的收益。發(fā)送方以此懾止目標(biāo)方繼續(xù)開展行動。成功的威懾理論包含承諾、能力和可信度(3C)三個要素。其中,承諾指目標(biāo)方應(yīng)了解避免開展哪些行動;能力指發(fā)送方需在不摧毀目標(biāo)的情況下只需要對目標(biāo)造成足夠的損害,就能起到威懾作用,使目標(biāo)承受的代價超過繼續(xù)行動獲得的收益;可信度,是使目標(biāo)方相信發(fā)送方實施威懾的概率。根據(jù)發(fā)送方對目標(biāo)方的懲罰,威懾類型主要包括拒止威懾和懲罰威懾兩類,拒止威懾是威脅要摧毀目標(biāo)的軍事力量,這表明攻擊國不具備足夠的軍事能力發(fā)起進(jìn)攻,即使成功入侵,也沒有軍事力量守住占領(lǐng)區(qū)域。懲罰威懾涉及威脅目標(biāo)國的領(lǐng)土或其他戰(zhàn)略利益。還有學(xué)者提出了其他類型的威懾:規(guī)范威懾,強調(diào)使用規(guī)范和法律規(guī)定來阻止某些類型的活動;糾纏威懾,側(cè)重于相互依賴,即兩個國家之間的相互依賴,以此來遏止消極行為(因為切斷關(guān)系會損害雙方利益)。太空領(lǐng)域的威懾指,太空碎片對限制或?qū)固談幽苄袆拥挠绊憽?/p>

文章認(rèn)為,衛(wèi)星或其他太空物體產(chǎn)生的碎片可威懾或阻止違反國際規(guī)范和攻擊太空物體的行為,增加太空侵略者的成本。而清除碎片將削弱這種約束,使反衛(wèi)星試驗和太空敵對行動更有可能發(fā)生。文章總結(jié)了以下幾個因素,能夠阻止一個國家發(fā)動動能試驗或打擊對手的太空利益。首先,如果一個國家的對手擁有摧毀太空物體的能力,向?qū)κ謱嵤┩乜杀苊饩謩萆墶K槠氐膬?yōu)勢在于,其不依賴于是否需要執(zhí)行《國際空間法》《外層空間條約》等規(guī)范,也不必考慮實施威懾的可信度;但碎片因所在的軌道高度不同,產(chǎn)生的威懾作用也不同,軌道高度決定了應(yīng)將碎片數(shù)量控制在多大范圍內(nèi),才能既發(fā)揮威懾力又相對安全。其次,一個國家不需要特定的太空能力來懲罰違反太空規(guī)范或采取侵略行為的行為者,可以使用網(wǎng)絡(luò)攻擊甚至常規(guī)軍事力量來應(yīng)對太空侵略,即使不具備太空發(fā)射能力也可以威懾產(chǎn)生碎片的行為。

應(yīng)用威懾理論的挑戰(zhàn)之一是,如何確定威懾能夠真正影響行為。一些行為者如果在太空沒有重要的利益,就不會關(guān)心碎片或產(chǎn)生碎片的行動。目前,只有少數(shù)幾個太空發(fā)射國家測試了動能反衛(wèi)星武器,其他國家可能認(rèn)為沒有必要進(jìn)行這種試驗、這種試驗違反了國際規(guī)范、可能產(chǎn)生的碎片將威脅本國的太空利益等。在大多數(shù)情況下,碎片威懾可實現(xiàn)動能太空攔截,這為其他國家提供了追求其他非動能反衛(wèi)星能力的機遇,如發(fā)射具備電子戰(zhàn)和網(wǎng)絡(luò)能力等非動能反衛(wèi)星武器。此類反衛(wèi)星武器不僅能夠避免制造碎片,還導(dǎo)致歸因更加困難,并幫助惡意行為者將其活動定義在武裝沖突閾值之下。

有效發(fā)揮碎片威懾作用的關(guān)鍵,是根據(jù)不同軌道高度與需要阻止的行為者,維持最佳的碎片數(shù)量,如此既能阻止敵對行動,又能對正常運行的航天器構(gòu)成最小威脅。

目前,在軌航天器中約55%位于低地球軌道,大多數(shù)太空碎片也存在于該區(qū)域。地球靜止軌道約有35%的航天器,中地球軌道主要供導(dǎo)航衛(wèi)星使用,航天器數(shù)量遠(yuǎn)低于低地球軌道與地球靜止軌道。更高軌道產(chǎn)生的碎片運行時間較長,但由于航天器數(shù)量不多,發(fā)生事故的概率更低,造成的威脅也較小。低地球軌道運行的航天器數(shù)量與存在的碎片都相對較多,發(fā)生碰撞的可能性也更大。此外,由于中地球軌道發(fā)生二次碰撞的可能性較低,更多國家都尋求在該軌道區(qū)域開展發(fā)衛(wèi)星武器測試。因此,即使碎片發(fā)揮了威懾作用,各國也應(yīng)考慮對低地球軌道和中地球軌道的反衛(wèi)星試驗采取相關(guān)限制措施。

文章建議,除碎片威懾以外,還應(yīng)采取以下措施遏止太空敵對活動。①國際社會的問責(zé)。國際社會必須采取措施加強對太空侵略行為的問責(zé),特別是蓄意制造太空碎片的行為。《外層空間條約》《責(zé)任公約》已要求進(jìn)行太空活動的國家對其太空活動及導(dǎo)致的軌道物體被摧毀等后果負(fù)責(zé),但并非所有主權(quán)國家都是這些協(xié)議的締約國,即使對簽署國來說,執(zhí)行協(xié)議也在某種程度上依賴于其他國家履行規(guī)定的意愿。這表明,國際空間法需要更強有力的權(quán)力,懲罰未經(jīng)許可進(jìn)行太空活動產(chǎn)生碎片的國家。②對太空行為的界定。各國可將任何碎片對物體的破壞都視為侵略行為,如果一個國家的非法太空行為造成碰撞,那么這個國家就要為其行為承擔(dān)法律責(zé)任,受害國有權(quán)采取措施或根據(jù)必要性原則采取行動。根據(jù)所造成傷害的規(guī)模和影響,非法行為者可被視為實施了“武裝攻擊”,直接受攻擊國家有權(quán)使用武力進(jìn)行防衛(wèi)。③聯(lián)盟承諾。北約可根據(jù)其太空政策,將任何威脅聯(lián)盟成員利益的太空敵對活動,視為對整個聯(lián)盟的武裝攻擊。北約可與聯(lián)盟使用太空措施、網(wǎng)絡(luò)措施或常規(guī)措施共同作出相應(yīng)回應(yīng)。該方法至少會阻止一些國家采取故意造成碎片的行動,甚至關(guān)于該主題的公開辯論也會產(chǎn)生一些威懾效果。④設(shè)立監(jiān)管機構(gòu)。各國授權(quán)成立一個類似世貿(mào)組織的機構(gòu),對違反太空相關(guān)政策的行為者進(jìn)行懲罰,這可為潛在的受攻擊國家提供一個申請賠償?shù)那溃苊庠V諸于升級為敵對行動的軍事反應(yīng)。

來源:國防科技要聞

標(biāo)簽: 航天航空新聞
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