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美国《航天评论》刊文分析 如何增强空间态势感知合作

编者按

长期存在的空间技术和成本壁垒正在下降,更多的国家和商业公司能够参与卫星制造、发射、空间探索和载人航天,但随着在轨卫星和碎片数量不断增加,跟踪卫星、区分威胁和非威胁、预测和规避碰撞日益成为一项挑战。因此,美国和商业航天公司需依靠准确的太空领域相关信息来避免这一风险。文章向美国家太空委员会提出建议,以推进商务部和其他太空行政办公室在空间态势感知(SSA)和空间交通管理(STM)方面的合作。

建立和运用统一数据库增强空间态势感知

“3号太空政策指令”(SPD-3)指导商务部促进数据共享,通过建立和管理“开放体系架构数据库”(OADR),进一步指导商务部的增强型数据共享,提高民商实体的太空活动安全性,强化美国在太空领域的领导。

商务部承担空间态势感知责任所面临的挑战

①人员缺乏,预算不足。当前美国商务部仅有3位全时工作人员,年预算约80万美元。相比之下,美国联邦航空局(FAA)商业航天运输办公室(AST)拥有约100名员工,2018财年仅用于商业航天发射和再入安全认证和许可的预算为2250万美元。此外,《2018年联邦航空局再授权法》支持在2023财年增加预算7600万美元,同时负责制定太空港政策、创建太空港办公室。②重组和协调多个太空行政办公室面临阻碍。商务部拟议设立太空商务局,以更好地利用其内部资源解决太空问题,并通过立法在2020年~2024年每年授权其1000万美元,最终重组和整合其他商务部办公室,为商业航天活动创造良好的经济环境。然而,即使太空商务局得以创建并获得足够资金,多个太空行政办公室的进一步重组和协调还需充分解决严峻的国内和国际问题,如促进安全有效的SSA、轨道碎片减缓和消除以及世界范围内的空间交通管理。

商务部需要联合体来提供有效空间态势感知的原因

当前具备良好的SSA数据共享和分析的实体包括:一是公私合营的太空数据协会(SDA),旨在通过共享运营数据和推广行业最佳实践增强飞行安全;还致力于提高碰撞预警通知的准确性和及时性,并与所有感兴趣的实体合作,以定义下一代STM系统和功能。二是商业太空运行中心,该中心拥有自己的空间目标传感器网络,可生成可操作的SSA数据。三是澳大利亚空间环境研究中心,同样可生成可操作的SSA数据。这些SSA共享实体被构造为联合体的原因是:拥有多个SSA数据源,可从中挑选和分析SSA数据。美商务部必须具备比以上三个实体更好的SSA分析和共享能力,以便其他国家和航天企业向美国寻求可操作的SSA数据。一旦卫星运营商和国家实体开始使用并获得美商务部相关联的、管理的标准化SSA数据,这些数据将更易被引入其他太空相关业务,并在国际上确立美国的领导地位。

利用学术界力量有效提升SSA数据共享能力

为有效利用OADR的数据,必须对其进行有针对性的管理、分组,以共享最有价值与最相关的数据,从数据源头对数据进行追踪,评估其有效性、对其进行解释与标准化,进而切实为SSA相关行动提供数据支持,如发射窗口等。此外,OADR的数据管理和太空数据目录共享必须以有效的成本方式实现,而学术界在此方面具有人力和物质资源的独特优势。国家太空委员会应考虑:选择或创建与学术界相连接的非盈利实体,以形成或管理SSA数据源和数据共享联盟;指导非营利实体建立和管理OADR,以整合与分享非军事敏感SSA数据。学术界将提供一个具有成本效益、具备地缘政治优势的途径,让美国在全球范围内发挥SSA的领导作用。

吸引并支持商业航天企业发展

商业航天的发展依赖于地球轨道、地月空间、甚至深空领域的新型航天器和其他基础设施。而外层空间发展产生的经济和人类健康风险可以通过有效的政府政策、工业发展法规以及商业保护方法加以规避。美国会也可以发挥关键的促进作用,制定有利于商业和民用航天可持续发展的治理框架。

简化商业许可流程 创造安全稳定的太空运营环境

为解决未来航天发射服务问题,美国会已通过立法,为增加AST人员和服务提供资金,以及时签发发射许可。美国会还在努力精简现有的商业遥感规章制度,为卫星服务和月球着陆器等“非传统”商业航天活动建立有利的许可制度,提供更多的资金支持以及更快捷、更安全、更协调的发射服务,以吸引更多的商业航天公司及投资。

提升SSA能力并扩大发射服务

目前,大部分国家或国际实体都尚未制定安全可靠的航天活动资金筹集与分配机制。美国会和政府应与国内外的私人和公共企业利益攸关方共同努力,设计并参与国家和国际资金筹集与分配机制,为轨道碎片清理及航天活动的安全管理提供保障,为全球范围内增强的SSA能力和全面的STM提供支持。

来源 :美国《航天评论》/图片来自互联网

军事科学院军事科学信息研究中心 张羽丰 张明月

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