《各国和国际组织所采用的空间碎片减缓标准汇编》述评 (下)

2019-12-03 13:02高国柱
空间碎片研究 2019年1期
关键词:航天器轨道空间

高国柱

(北京航空航天大学法学院,北京100083)

英国在其1986年 《外层空间法》(OSA)中赋予通过英国航天局行事的国务大臣对外空活动作出许可和其他权力。该法确保遵守英国履行其签署的有关外空条约的义务。根据该法,国务大臣不得授予许可,除非他确信许可证授权的活动不会危害公共健康或人身或财产的安全,这将符合英国的国际义务且不会损害英国的国家安全。此外,国务大臣要求被许可人以防止外层空间污染或地球环境不利变化的方式开展业务,并避免干扰他国从事的和平探索和使用外层空间中的活动。OSA提供必要的监管监督:考虑公共健康/安全以及财产安全;评估拟议活动对环境的影响;评估对国家安全和外交政策利益的影响;并确定财务责任和国际义务。在OSA框架内,安全评估旨在确定申请人是否可以安全地发射拟议的运载火箭和任何有效载荷。由于被许可人负责公共安全,因此申请人必须了解所涉及的危险并讨论如何安全地执行操作。申请人必须进行一些定量和定性的技术分析,以证明他们的商业发射操作不会给公众带来不可接受的威胁。在评估许可证申请人提出的任务时,英国航天局的评估员利用提及保护公共健康或人身或财产安全,防止外层空间污染或地球环境的不利变化,以及避免干扰他人的活动,以反映与减少空间碎片有关的现行最佳做法。因此,在安全审查期间,申请人将是有义务证明遵守/符合有关诸如机构间空间碎片协调委员会 (IADC) 《空间碎片减缓准则》、联合国外空委员会 《空间碎片减缓指南》以及与碎片有关的日益增多的国际标准等措施的现行规范/最佳做法。

美国通过复杂的联邦立法、联邦行政法规和国家政策建立了完善的空间碎片减缓国家机制。从联邦政府部门的角度看,联邦航空管理局(FAA)减缓空间碎片的职责主要体现于颁发商业空间发射许可证时对减缓碎片的审查 (51 U.S.C.,Chapter 509, §50901-50923)、 《2010年国家和商业空间计划法》 (NCSPA) (51 U.S.C.,Subtitle VI)以及相关的行政法规中(14 C.F.R.,Parts 415.39,417.129,431.43)。国家海洋和大气管理局 (NOAA)主管地球观测活动,有关遥感卫星、气象卫星的碎片减缓由其负责,相关立法规定体现于 “地球观测” (51 U.S.C.,Subtitle VI,§60122)、 “私人土地遥感空间系统的许可”((15 C.F.R.,Parts 960)。NOAA的卫星遵照 《国家环境卫星、数据和信息服务政策》(NESDIS)(NQP-0304)行事,NOAA遵循美国国家航空航天局 (NASA)政策和美国气象卫星集群退役和处置的最佳做法。NASA根据1958年 《航空航天法》的授权 (51 U.S.C.,§10101),发布了 《NASA限制轨道碎片的程序要求》(NPR 8715.6A,2007、2009年修订)和《NASA限制轨道碎片的过程》 (NS 8719.14A,2007、2011年修订)。联邦通信委员会 (FCC)主管通信卫星,其有关空间碎片减缓要求见经修正的《1934年通信法案》(47 U.S.C.,§301)以及联邦通信委员会法规之中 (47C.F.R.,Parts 5,25,97),该法规最初出版于2004年9月9日联邦登记册第54586号。国防部 (DoD)的相关规定体现于 《联邦法典》第十编 (10 U.S.C)以及DoD Directive 3100.10(Space Policy),2012、DoD Instruction 3100.12(SpaceSupport),2000等文件中。美国地质调查局 (GC)发布了 《关于遵循美国关于Landsat陆地遥感卫星的运行和报废处置的最佳做法》。此外,在国家政策方面,依据2010年 《美国国家空间政策》发布的总统政策指令4(PPD-4)和2001年 《美国政府轨道碎片减缓标准实践》对减缓空间碎片在国家层面作了要求。

2.2 有关国际组织减缓空间碎片的准则

在国际组织层面,要求该组织说明其是否建立了国际机制 (International mechanism),对该机制加以说明 (Description),指出其适用性 (Application),与国际机制的关系 (Relation to international mechanisms),与其他国家机制的联系(如有)(Link to other national mechanisms),参考资料 (Reference,一般提供链接)。

《汇编》共列出了五个国际性的空间碎片减缓标准/要求。2004年 《欧洲空间碎片减缓行为守则》 (以下简称 “守则”)由意大利航天局(ASI),英国国家航天中心 (BNSC)、法国国家空间研究中心 (CNES)、德国航空航天局(DLR)和欧洲空间局 (ESA)共同签署。该守则的主要目标是:(1)帮助防止航天器的在轨破裂和碰撞;(2)促进从有用的拥挤轨道区域移除以及随后处置已达到任务结束的航天器和轨道级;(3)帮助限制在正常航天器操作期间释放的物体。为实现这些目标, “守则”为空间系统的设计和运行提出了基本的减缓、安全和保护措施。这些措施分为:(1)管理措施;(2)设计措施,包括寿命终止措施;(3)运行措施,包括寿命终止措施;(4)影响保护措施;(5)再入安全措施。它没有覆盖发射阶段的安全性。

《机构项目空间碎片减缓政策》经欧空局局长发布行政指令于2014年3月28日生效。本行政指令取代欧空局先前的2008年指令,将欧空局的空间碎片减缓政策完全调整为2011年5月颁布的ISO标准24113《空间系统—空间碎片减缓要求》。欧洲空间标准化协调委员会 (ECSS)采用了该标准,即2012 ECSS-U-AS-10C标准。该标准适用于:(1)采购欧空局空间系统 (例如运载器、卫星、有人居住或自动飞行器等); (2)由欧空局负责的任何特定空间系统的运行。为采购欧空局空间系统的发射服务,应作出一切合理努力以确保使用符合ECSS-U-AS-10C的发射器。该指令包含两个附件:(1)实施要求;(2)术语和定义。

IADC在1999年指示第4工作组制定一套具有共识性的国际空间碎片减缓准则。2002年,IADC《空间碎片减缓准则》以协商一致方式获得通过。2003年2月,该准则被提交给联合国和平利用外层空间委员会科学和技术小组委员会。2007年9月该准则作了细微修订。该准则描述了已经确定和评估的现有做法,以限制环境中空间碎片的产生。准则涵盖空间飞行任务的整体环境影响,重点是: (1)限制正常运行期间释放碎片;(2)最大限度地减少了在轨解体的可能性;(3)任务后处置;(4)防止在轨碰撞。

ITU-R S.1003.2建议书为地球同步卫星轨道 (GSO)卫星的处置轨道提供了指导。在这个轨道上,由于卫星数量增加及其相关发射造成的碎片导致碎片数量增加。鉴于目前空间推进系统的局限性,从GSO高度回收物体或在其使用寿命结束时使其重返地球是不切实际的。因此,必须在GSO上方、下方和周围建立一个受保护区域,该区域定义了运行的卫星将驻留和操纵的名义轨道状态。为了避免该区域内非功能性物体的累积,以及因拥挤和潜在的碰撞而发生的联动风险,卫星应在其使用寿命结束时操纵离开该区域。为了确保这些物体不会对射入GSO的卫星造成碰撞危险,它们应该高于GSO区域的高度,而不是低于GSO区域。该建议书共提出了四点建议。

联合国大会于2007年12月22日第62/217号决议认可了联合国和平利用外层空间委员会提交的 《空间碎片减缓指南》。该指南反映了若干国家和国际组织制定的现行做法。从技术角度来看,该准则适用于任务规划、新设计的航天器和轨道级的操作,也适用于现有的航天器和轨道级(如果可能的话)。该指南共包含有七条准则:(1)限制在正常操作期间释放碎片;(2)最大限度地减少在操作阶段发生分裂解体;(3)限制轨道中发生意外碰撞的可能性;(4)避免故意自毁和其他有害的活动;(5)最大限度降低剩存能源导致的任务后分裂解体的可能性;(6)限制航天器和运载火箭轨道级在任务结束后长期存在于低地球轨道;(7)限制航天器和运载火箭轨道级在任务结束后对地球同步地球轨道区域的长期干扰。该指南相比IADC的准则采取了更为通俗易懂的语言,减少了其技术特色。

3 对该文件的评价

该文件汇编了各国和主要国际组织有关减缓空间碎片的立法/标准/规范/要求,采取标准模板的方式,使用简洁的语言说明了各国建立空间碎片减缓国家机制的现状,并对其核心要点做出了说明。各国大多说明了其减缓机制与现有国际实践或最佳做法的联系,并给出了具体的参考文件链接。因此,该文件的发布及其不断更新体现了各国对保护外空环境的共识和遵守联合国外空委 《空间碎片减缓指南》的决心。其对于技术工作者和法学学者研究各国的空间碎片减缓国家机制颇有帮助。

但令人遗憾的是,该 《汇编》在2016年之后停止了更新,以至于我们无法获知各国在减缓空间碎片国家机制进程中的最新动态。

更令人遗憾的是,该汇编缺失了几个主要航天大国减缓空间碎片的相关立法/标准/要求。印度的情况相对特殊,不仅缺乏有关空间活动的立法,也缺乏相关的空间碎片减缓的技术规范,主要依靠印度空间研究组织在实践中采取的空间碎片减缓措施,如运载火箭末级的钝化、开发与空间碎片相关的软件和在地球静止卫星即将完成其工作使命时将其推离地球静止轨道 (GSO)[1]。

俄罗斯与印度不同,早在1993年 《空间活动法》和1996年 《空间活动许可证发放条例》中就有关于保护外空环境的一般性规定。2000年,俄罗斯航天局颁布了 《空间碎片减缓标准》,即 “空间技术条款:减缓空间碎片数量的一般要求”(文件号OST134-1023-2000),对航天器的钝化处理作了详细规定。此外,还存在其他规范性文件,如 《空间技术项目:限制环球空间技术上造成污染的一般性要求》。2003年,俄航天局颁布了部门标准—— 《空间技术项目:保护空间资源免受自然和技术来源的粒子撞击的一般性要求》。俄罗斯还在考虑进行的空间碎片减缓规则制定工作主要有两项:一是特别技术规则,即《近地空间技术性污染条件下空间活动的安全性要求》;二是空间碎片减缓的国家标准,即 《航天器、轨道级关于空间碎片减缓的基本要求》[2]。俄罗斯没有提供相关信息的原因之一,可能来自2014年克里米亚危机后美俄欧关系的高度紧张。俄罗斯在外空委采取了抵制美欧一些提案的做法。

中国早在1995年就加入了IADC,开始着手研究空间碎片的减缓问题。目前,中国正逐步形成适合本国国情的空间碎片标准体系。该体系覆盖通用、管理、技术三大领域及空间碎片三大工程。其中,将技术与管理标准体系细分为减缓、航天器防护、监测与预警三类标准。其中,航天行业标准QJ 3221—2005《空间碎片减缓要求》已于2005年7月正式发布实施,至2010年,完成首批共19项已成熟的管理与技术标准,其中18项为报批稿,1项为征求意见稿[3]。在相关立法方面,2009年,国防科工局发布了 《空间碎片减缓与防护管理暂行办法》,从2010年1月1日起实施。2015年,该暂行办法修订为 《空间碎片减缓与防护管理办法》。据有关文章介绍, 《办法》共计25条。其中第一部分为总则,包括6条 (第1条到第6条),阐述编制目的,明确适用范围,给出与空间碎片管理相关的名词术语定义,明确主管部门职责、联合工作机制以及空间碎片专项科研的相关内容。第二部分为减缓要求,包括5条 (第7条到第11条),明确相关方职责,提出减少空间碎片产生的要求。第三部分为防护要求,包括6条 (第12条到第17条),规范主动与被动防护空间碎片碰撞的相关措施和要求。第四部分为监管措施,包括5条 (第18条到第22条),明确航天活动全过程监管措施、督查机制及空间碎片损害的报告方式。第五部分为附则,包括5条 (第23条到第25条),对办法的生效时间和解释权进行说明[4]。

虽然我国制定了空间碎片减缓的行业标准,并且颁布了技术性的法律规范 (无法确定其层级和效力),但无论是IADC的网站上,还是联合国外空委提供的资料汇编,都无法找到中国减缓空间碎片的相关文件,这与透明与信任建设机制(TCBMS)所要求的透明度,长期可持续 (LTS)指南中关于空间碎片减缓国家机制的建立及信息交流要求并不相符。从某种意义上说,也并不符合我国负责任航天大国形象的树立。

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