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[太空探秘] 众多太空玩家入场,50年前老条约快要撑不住了!

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沙发
发表于 2018-1-6 05:59 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

原文以Build on the outer space treaty为标题

发布在2017年10月9日的《自然》评论上

原文作者:Joan Johnson-Freese

美国海军战争学院的国家安全事务教授兼科学,空间和技术主席警告说,经过了五十年,地缘政治、科技和商业利益的变化已经把把太空协议推到极限。

1967年10月10日,《外层空间条约》生效。当时的超级大国苏联和美国在合作的黄金时代达成协议,条约认定外层空间是一个由各国共同分享的领域。它指出:“探索和利用外层空间(包括月球和其他天体),应为所有国家谋福利和利益,而不论其经济或科学发展程度如何,并应为全人类的开发范围。”

2017年7月,长征五号遥二火箭从中国海南省文昌市文昌卫星发射中心起飞。

路透社

该条约促成了当今一系列太空管理条约:《宇航员营救协议》(1968),《赔偿公约》(1972),《登记公约》(1976)和《月球协定》(1984)。虽然美国和苏联为避免共享月球资源和技术拒绝签署《月球协定》,但大部分问题似乎已被涵盖——由空间物体造成的损害的赔偿,航天器和宇航员的安全和救援,以及管理空间资源的开发和解决争端的规则。


世界自那以后有了巨大改变。发射成本暴跌,20世纪末、21世纪初,发射一公斤物品进入轨道需花费2万美元,而现在仅需5千美元。更多的国家、人民、企业和组织正寻求开发太空的机会。“新空间”实体——通常具有商业利益并通过个人财富融资的非政府行为体——正在推动空间版图多样化。其动机各异:从人类定居到经济发展。例如,SpaceX的创始人Elon Musk曾表示,成为跨行星物种是人类避免在地球上灭绝的唯一途径,他宁愿“死于火星,而非撞击”。美国小行星采矿公司Planetary Resources则表示,其目标是将经济扩展到太空。


与此同时,太空中的威望,地缘战略影响和军事任务等传统利益也接连涌现。进入太空被美国认为是“国家关键利益”,被俄罗斯认为是国家振兴的利益所在,同时也是中国、印度和越来越多其他国家的热望所在。印度和中国的“太空竞赛”对两国的威望来说都至关重要的,甚至可能比二十世纪的美苏竞争更激烈。


就军事竞争而言,美国认为中国对太空的侵占增加了太空战争的风险。中国在2013年5月发射的中星十一号卫星几乎到达地球同步轨道(距离地表约3.6万公里),造成五角大楼和美国情报界的恐慌。美国曾经考虑将那个轨道作为一个阻挡敌人的避难所,供一些最具战略意义的间谍卫星所使用,例如 “锁眼”卫星。

今年早些时候,自然播客庆祝《外层空间条约》生效50年。本期,记者Adam Levy探索它对当前人与太空关系的影响。

Nature Podcast

50年来,《外层空间条约》及其附带条件仍然适用。但是商业利益和政治大大影响了人们对条款的解释。因此我们需要补充条例和规范。如今,涉及条约的国际合作并不牢靠。我们需要非正式协议和决议引导太空探索参与者,保护环境并防止战争。

利益竞争

美国是太空支出、空间能力和轨道资产方面最大的玩家。仅美国政府每年就通过美国国防部和美国宇航局花费大约400亿美元用于太空活动,其次是中国和俄罗斯,每个国家约为60亿美元。日本、法国、德国、意大利、印度、加拿大和英国共花费了大约110亿美元。截至1月1日,全球在轨卫星1459颗,其中美国593颗,俄罗斯135颗,中国192颗。


美国的战略思想将在很大程度上决定未来全球太空政策的方向。2011年美国《国家安全太空战略》表明美国对太空的观点:“拥挤、有争议且竞争激烈”。服役中的卫星和从旧任务中遗留下来的残骸凌乱地充斥天空。地球轨道上有超过50万件从棒球大小到校车大小的碎片,它们均被跟踪。但是数以百万计的更小却同样危险的碎片并未被追踪。


参与太空开发的国家、团体和公司数量正在增加。1959年,联合国和平利用外层空间委员会(COPUOS)成立时,有24个成员。现在有84个。虽然很少有国家能够独立发展自己的发射能力,但没有一个希望被排除在由空间技术推动的不断扩大的信息时代之外。一度只有通过政府才能获得的数据,如遥感数据,现在都可以通过私营公司获得。商业通信卫星越来越多地承担军事通讯任务。比如从2013年起,驻非洲的美军开始使用中国的亚太7号卫星传输数据。


近50个商业和非营利组织被列入美国太空前沿基金会(Space Frontier Foundation)非正式名录,该基金会位于弗吉尼亚州,致力于促进人类定居太空。这些公司正在探索一系列工程,包括卫星补给燃料,采矿小行星来获取水以及开发地球外人类栖息地等。


发展具有潜在军事用途能力的国家的数量不断增加,这是美国对太空安全的立场转变的主要推动力。1990 - 1991年的海湾战争首次运用全球定位系统(GPS)使联合部队和装备在沙漠中移动而不被发现,从那时起,美军靠其先进的太空技术,尝到不少甜头。卫星被用于指挥、控制、通信、侦察和情报。

理查德·布兰森爵士推出维珍银河太空船二号,它是公司太空旅行计划的一部分。

AL SEIB/Los Angeles Times/Getty

许多国家都希望有类似的能力,正在开发各式各样的“两用”空间技术,对于民用和军事两方面都有价值。中国和俄罗斯有自己的GPS版本。美国、中国、俄罗斯和印度正在建造的导弹防御系统使用类似于反卫星武器所需的瞄准系统。然而到目前为止,还没有哪个国家公开、正式地不顾异议,发展太空武器。

空间安全

空间安全分析人员之间爆发了两场辩论。第一场,可持续地管理空间环境需要更多的规则吗?第二场,太空战是否不可避免,若可以,应该如何阻止呢?


空间资源所有权和交通需要加以管理。2015年,美国国会通过立法,保护Planetary Resources等美国公司的利益和投资,这些公司力求最早在21世纪20年代开采小行星带潜在的巨大矿产和水资源。2015年的《鼓励私营航空航天竞争力与创业法》(也叫SPACE法案),授权美国公民“占有,持有,运输,使用和销售”外星开采材料的权利,并受到美国之前签署的各种条约的职责的约束。


有人认为该法案违反了《外层空间条约》的第二条,即:“各国不得通过主权要求,使用或占领等方法,以及其他任何措施,把外层空间(包括月球和其他天体)据为己有。”即使没有提出领土要求,对资源的占有可能限制他人获取资源的途径,并可能加剧对月球、行星和小行星进行危害环境的开采。


太空交通管理相当于空中交通管制。数千架飞机不受限制地飞行对任何人都没有好处,卫星也是如此。你需要知道它们现在在哪里以及它们将会到哪里。交通管理系统必须能够通知各方潜在的碰撞和事故,例如当卫星“发疯”,无法控制,抑或突然复活,就像2016年LES-1卫星在沉睡46年后突然复活。


美国军方的联合太空行动中心(JSpOC)等公共组织和空间数据协会(Space Data Association)等私人机构正在这些问题上取得进展,包括公共和私人部门之间的协调。2015年,JSpOC增加了商业集成单元,商业运营商可以与其军事同事进行互动,这一行为被视为商业-军事合作中的程碑。不过,一些卫星业主,特别是情报机构,不愿分享太多信息。这引发了是否需要、甚至是否可接受运营规则的问题。规则限制行动,无论是公司还是政府都不乐意看到这种状况。


美国在很大程度上拒绝了《外层空间条约》外的其他协调和限制空间活动的多边规则。《外层空间条约》的三项关键军控条款在第四条中。首先,各方不应将载有核武器或其他大规模毁灭性武器的物体放置于地球轨道上,也不应将这种武器装在天体上或放置在外层空间。其次,月球和其他天体必须绝对用于和平目的。其三,禁止在天体建立军事基地,设施或防御工事,或者在天体上测试任何类型的武器或进行军事演习。


但是,军事人员并未被禁止参与科学研究或其他和平事业。许多早期的宇航员和航天员都是军人。为和平目的使用军事装备或设施也同样被允许。但是,许多空间技术的双重用途意味着民用设施的进步常常也会提升军事能力。例如,为人类航天飞行任务而开发的追踪站同时提高了导弹追踪能力。从1984年以来,许多关于和平的定义——从非军事到非攻势——让太空钻了军备控制的空子。


尽管大规模毁灭性武器被禁止进入太空,但一般武器却未被禁。通过激光和电磁脉冲,高射炮或碰撞的方式在太空中释放能量或动能,可能污染轨道环境达数十年。从1962年的美国“海星一号”太空核武器试验,到最近中国在2007年进行的反卫星武器试验,产生的碎片可能需要数十年才能清除。2007年中国的测试产生了约3000块空间碎片,它们分布于最稠密的低地轨道位置。随着越来越多的卫星失效和残余物分解,使用太空变得更加困难、昂贵和危险。例如,国际空间站不得不多次移动以避免与太空垃圾相撞。


自从2013年5月中国发射具有争议性的卫星,美国在太空战争中转移了立场。此前,它的立场是战略性制约,避免引入攻击性太空能力,以制约盟友和潜在敌人的行为; 但是自2013年以来,它却一直在为太空战争做准备。美国官员现在正在积极探索太空的攻防活动,他们受到的唯一警告是避免产生残骸。


在2008年和2014年,中国和俄罗斯两次向联合国提交了 “防止在外太空放置武器、对外空物体使用或威胁使用武力”的联合提案,简称PPWT。美国每次都以“存在本质缺陷”为由否决这个提案。在列举的原因中包括,由于大多数技术的军民双重用途而难以验证或界定太空武器;提案未禁止开发和囤积太空武器; 也没考虑陆基空间武器,如中国在2007年用的那种。


各国应该表现出进一步的克制和合作,而不是制定攻击性政策。

展望未来

我们这个时代需要更新空间法。就像美国对PPWT的签署犹豫不决,扩大《外层空间条约》或者写一个新条约几乎不可能。“软法”由需求驱动,这似乎是修订太空参与者法规的最佳选择。


软法包括具有法律意义但不具约束力的规则或指导方针。它为协议双方设定行为标准,就像那些保护环境和濒危物种的标准一样。我们应制定宇宙的“交通法规”和行为规范。它们可以采取与1972年《国际海上避碰规则公约》中规定的导航准则类似的形式,规定一艘船何时应该避让另一艘船以及其他互动状况。


当遵守软法能够满足所有方的利益时,它才可行。如果国家和公司仍旧想要使用太空,那么遵从各项规定是明智之举。由于所涉及的距离、物理和技术的原因,太空管理比天空、陆地或海洋管理更为复杂。就像在网络领域一样,技术的脚步快于监管,一旦实行便很能更改。


空间指导方针的首要重点应该是环境保护和避免残骸,这是大多数航天国家都认同的。各国政府参与了有13个成员的机构间空间碎片协调委员会(IADC)等小组。有84个成员国的COPUOS通过两个附属机构开展维持空间环境的最佳做法,包括减少碎片。COPUOS工作组将于2018年1月再次会谈,继续制定最佳措施,并于2018年6月向委员会提交新提案。商业观点应通过国家代表团和外部观察员被纳入考虑。


必须通过寻求共识等方法来抵制指导原则政治化。IADC指导委员会只有在各方同意的情况下才向公众发布信息和资料,而且它通过从技术角度而非政治角度出发的小组委员会开展工作。COPUOS的讨论正在进行,尽管进展缓慢。


实现国家间相互理解、相互信任至关重要。如果一颗卫星停止工作,我们不可能确切地知道它在太空中究竟发生了什么:故意袭击、自然作用或技术故障?这种距离问题和双重用途技术的性质造成了事故的复杂情况。由联合国主办的政府专家组于2013年制定的透明度和信任建立措施旨在帮助避免误解和错误估计,而这些措施应该被广泛采纳。


一项不同国家协调工作并实现共同目标的人类航天飞行任务能够创建《外层空间条约》所设想的那种空间环境。美国和俄罗斯在国际空间站上的合作表明,即使是地面局势紧张时,合作仍然可以进行。


有技术转让考量时,协调比合作更容易。提出一个大任务,邀请其他国家加入,将为美国人类航天计划提供一个前进方向,同时满足战略目标。例如,一项载人飞船飞过金星和火星的计划从阿波罗号任务以来就一直被搁置,但它也有被重启的可能。一个令人鼓舞的例子是1986年研究哈雷彗星的 “太空舰队”协调任务,涉及苏联,欧洲航天局和日本。


随着国家和商业性太空活动的扩大,《外层空间条约》将达到极限。在这方面,该条约不辱使命——为和平探索和发展太空铺平道路。

Nature|doi:10.1038/550182a

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