美國空間交通管理政策與發展趨勢

王國語， 楊園園， 張玉沛

(1.北京理工大學法學院，北京100081；2.北京理工大學空天政策與法律研究院，北京100081)

1 引言

2018年6月18日，美國總統特朗普出席了國家航天委員會第三次公開會議，并簽署了 “3號航天政策令”——國家空間交通管理政策。美國率先在國家層面推動建設空間交通管理機制，一方面通過明確國內航天管理職責分工與協調機制，制定完善空間交通管理準則、標準和要求，來確保空間資產和活動安全。另一方面通過軍轉民推動國際合作和促進本國商業力量發展，確保美國外空領先地位，保障其空間交通管理國際合作、協作以及未來的國際體系構建中的主導地位。

2 美國國家空間交通管理政策的主要作用及內容分析

“3號航天政策令”包括政策、定義、原則、目標、準則、任務和責任以及總則七部分內容。筆者認為，該政策的主要作用包括明確制定國家空間交通管理政策的目的和措施、識別國家空間交通管理的重要領域和相關準則、建立國家空間交通管理職責體系和協調機制以及提供主導空間交通管理國際秩序構建的有力支撐四個方面。

2.1 明確制定國家空間交通管理政策的目的和措施

該政策的根本目的是保持美國外空領導地位、行動自由和保障其外空活動資產安全。

具體措施包括:一是促進空間態勢感知和空間交通管理技術發展。 “推進關鍵空間態勢感知輸入科學技術的發展 (如改進空間態勢感知能力所需的觀測數據、算法和模型)”。二是減輕軌道碎片對空間活動的影響。美國認為 “更新國內現有軌道碎片減緩準則和做法”已成必要，并應在此基礎上 “制定國際通用的標準”。三是支持和提升美國在科技、空間態勢感知和空間交通管理領域的商業領導力。為此，美國政府應 “簡化流程，并減少可能阻礙商業部門增長和創新的監管負擔，使美國商業機構能夠在國際市場上繼續在空間交通管理相關技術、商品、數據和服務方面引領世界”。四是向公眾提供來源于美國政府的空間態勢感知基礎數據和空間交通管理基本服務，包括交會和再入通知。同時為美國的商業和非盈利空間態勢感知數據和空間交通管理服務提供新的機會。五是提高空間態勢感知數據互操作性，并實現更大程度的空間態勢感知數據共享。提出 “在符合美國國家安全限制的情況下，改善空間態勢感知數據互操作性”，以及尋求在 “制定改進后的空間態勢感知數據標準和信息共享”方面領導世界。六是制定空間交通管理標準和最佳做法。明確提出，作為外空領導者，美國應主導制定協調空間交通的最低安全標準和最佳做法，并向國際社會推廣。 “美國監管機構應酌情在美國國內監管框架中采用這些標準和最佳做法，將其用于幫助在實踐和標準方面達成國際共識，并為達成這一共識提供信息。”七是防止非故意的頻率干擾。八是改進美國國內空間物體登記制度，強調 “透明度和數據共享對于安全、穩定和可持續的空間活動至關重要”。可見透明度要求，仍將是美國下一階段參與國際機制和規則制定的主要訴求之一。九是制定未來美國軌道行動的政策和規定。“美國應定期對當前關于非政府組織軌道活動的指導方針進行評估，并在這些活動的許可證發放方面保持能夠及時予以回應的監管環境。”可見美國越來越重視對在軌活動的監管。

2.2 識別國家空間交通管理的重要領域和相關準則

在 “準則”部分，設立了 “設法實現空間運行環境的完整性”、“擁擠的空間環境中運行”和“全球空間交通管理戰略”三個領域。為了更好地和國際語境及國內習慣相對接，筆者將前兩點提煉為空間態勢感知、空間碎片減緩和空間操作。鑒于 “全球空間交通管理戰略”的重要性，筆者將其放在后文單獨分析。

第一，空間態勢感知領域。一是提高空間態勢感知覆蓋范圍和準確性。通過政府和商業部門的科技投資，發展能夠提升空間態勢感知的方案和能力，以支持碎片減少和避碰決策。二是建立一個開放式的空間態勢感知數據庫架構。美國即將對民用、商業、國際和其他可用數據進行整合，以便用戶加強和完善這項服務。為了促進與衛星運營商開展更多的數據共享，并發展商業化的加強型空間安全服務，美國將建立開放式的數據庫制定標準和協議，并將態勢感知管理部分職能轉軍于民。 “為促進數據共享，并認識到國防部需要聚焦于進入空間和在空間的行動自由，民用機構應根據相關法律，負責管理國防部編目中可公開發布的部分，并負責管理開放式數據倉庫的架構。商務部應是這個民用機構。”三是加強在軌防止碰撞支持服務，提高及時預警能力。美國也充分意識到了大型星座給避碰預警帶來的挑戰，并認為應采取 “基于衛星跟蹤數據為持續更新編目提供服務、利用自動化避免碰撞程序、提供及時有效的聯合評估、向運行者提供數據、實現對在軌機動規劃的評估”等措施，有效應對挑戰。

第二，空間碎片減緩領域。一是更新現有標準做法，以應對當前和未來的空間運行環境。美國認為目前的 《美國政府軌道碎片減緩標準做法》(ODMSP)不足以控制軌道碎片的增長。二是應制定新的標準實踐協議，為21世紀安全空間運行設置更廣泛預期。 “該協議應從更新的 《美國政府軌道碎片減緩標準做法》開始，但也將各部分內容進行整合，以應對大型星座、交會與逼近操作，小衛星和其他類型的空間作業。這些總體做法將為美國工業界和國際社會共同提升有效、高效的空間安全做法提供途徑。”

第三，空間操作領域。一是制定最低安全標準和最佳做法。相關安全指導原則還應該考慮機動性、跟蹤、可靠性和碎片清理等問題。美國應合理開展行政立法和許可工作，實現在聯邦法律和規章中納入相應標準和最佳做法。相關指導原則應包括從衛星設計到壽命期終止的所有階段協議。二是鼓勵和支持主動移除空間碎片的行動。“美國應該采取行動積極移除空間碎片，以之作為確保在主要軌道能安全飛行的必要長期方法。這一努力不應對可持續發展以及目前正在制定的碎片減緩相關國際協議造成損害。”包括小衛星在內的所有在軌物體，應 “根據運行壽命、所有者或運營者的處置建議，以主動碎片移除方式進行自我處置”。三是增強抗無線電干擾能力。“愈演愈烈的軌道擁堵正在增加美國空間資產遭受非故意射頻干擾的風險。美國應繼續改進頻譜使用(包括分配和許可)的政策、流程和技術，以應對這些挑戰，并保證當前和未來行動中的頻譜使用。”四是完善在軌預案及報告制度。如 “衛星星座所有者和運營者通過管控確保星座內部不出現碰撞”、“所有者和運營者提前告知計劃中的機動事件，同時共享衛星軌道位置數據”、衛星所有者應及時 “報告軌道位置和計劃中的機動”等。

2.3 建立國家空間交通管理職責體系和協調機制

第一，促進空間態勢感知和空間交通管理科技進步。由國家航天委員會負責統籌、協調和推進。

第二，緩解軌道碎片對空間活動的影響。一是美國國家航空航天局局長應根據具體情況，與國務卿、國防部長、商務部長、交通部長和國家情報總監合作，并與聯邦通信委員會主席協商，在此基礎上牽頭更新 《軌道碎片減緩標準做法》，并制定新的衛星設計和運行準則。按照政策指引，美國聯邦政府已于2019年12月9日發布了修訂的 《軌道碎片減緩標準做法》。二是商務部長和交通部長與聯邦通信委員會主席協商后，將根據具體情況評估把更新后的標準和最佳做法納入其各自許可程序的適配性。

第三，支持和提升美國在科技、空間態勢感知和空間交通管理方面的商業領導地位。商務部長將與國防部長和交通部長以及美國國家航空航天局局長協調一致，牽頭支持和提升美國在空間態勢感知，空間交通管理和相關科技方面商業領導地位的工作。

第四，由美國政府向公眾提供基本的空間態勢感知數據和基本的空間交通管理服務。一是國防部長和商務部長，與國務卿、交通部長、美國國家航空航天局局長以及國家情報總監合作，共同制定一項計劃，直接提供基本的空間態勢感知數據和基本的空間交通管理服務，或通過與產業界或學術界合作的方式提供這些數據和服務。二是國防部長應維持權威性的空間物體編目職責。三是國防部長和商務部長對計劃的實施進行共同評估和監管。

第五，改進空間態勢感知數據互操作性并實現更大程度的空間態勢感知數據共享。一是商務部長與國務卿、國防部長、交通部長、國家航空航天局局長以及國家情報總監開展合作，制定開放式架構數據庫的標準和協議，以提高空間態勢感知數據互操作性并實現更大程度的空間態勢感知數據共享。二是商務部長應在政府內部或通過與工業界或學術界的合作關系開發選項，評估建立這種存儲庫的技術和經濟可行性。三是國防部長應確保向有權訪問知識庫的任何個人或實體發布涉及國家安全活動的數據不會損害國家安全利益。

第六，制定空間交通標準和最佳做法。國防部長、商務部長和交通部長與國務卿、美國國家航空航天局局長和國家情報總監合作，并與聯邦通信委員會主席協商，制定空間交通標準和最佳做法，包括技術準則、最低安全標準、行為規范以及與發射前風險評估和在軌避碰支持服務有關的軌道交會預防協議。

第七，防止非故意的無線電頻率干擾。商務部長和交通部長與國務卿、國防部長、美國國家航空航天局局長和國家情報總監合作，并與聯邦通信委員會主席協商，合作減輕有害干擾的風險并及時解決任何可能發生的有害干擾。

第八，改進美國國內空間物體登記工作。國務卿與國防部長、商務部長、交通部長、美國國家航空航天局局長以及國家情報總監合作，并與聯邦通信委員會主席協商，牽頭美國政府在空間態勢感知和空間交通管理方面參與有關國際透明度和空間物體注冊的工作。

第九，制定未來美國軌道運營的政策和規定。國防部長、商務部長和交通部長與國務卿、美國國家航空航天局局長和國家情報總監合作，應定期評估空間飛行任務中出現的新趨勢，在必要的時候根據具體情況，對現有的空間態勢感知和空間交通管理政策和法規提出修訂意見。

2.4 提供主導空間交通治理國際秩序構建的有力支撐

通過制定國內法律政策、孵化國內實踐做法，引領和主導國際規則和標準制定，是美國一直貫徹的戰略和策略，外空領域也不例外。 “美國作為一個主要航天國家，應繼續推動制定空間中的系列行為規范、最佳做法和安全行動標準，以降低空間碎片、推動數據共享、協調空間活動。”一是關于預防軌道交會的協定。“美國應該制定一套標準技術來減輕在越來越擁擠的軌道上出現碰撞風險，對于大型星座而言更是如此。合適的方法可能包括通過頒發許可證為星座運行分配空間，并通過容量分配為衛星建立相應的流程。”二是關于無線電頻譜和干擾防護。美國應“審查當前政策、國內與國際準則是否與空間進出、空間運行、射頻頻譜等方面的目標相一致”“研究 ‘使頻譜分配與空間交通管理系統、標準和最佳做法相協同’帶來的優勢” “確保空間交通管理系統中與頻譜相關的部分 (如衛星間安全通信和主動碎片移除系統)，能順利獲取完成任務所需的頻譜資源。”

3 美國空間交通管理政策發展動向分析

3.1 通過加大能力建設、及時調整政策和拓展國際合作，有力保障美國外空領先和領導地位

一方面繼續推進硬實力建設，主導國際合作。美國2021年將建成 “空間籬笆”[1]，美國軍方的 “空間監視網絡 (SSN)”擁有世界上最系統完備的空間數據庫。作為SSN控制中心的聯合空間操作中心 (CSpOC)正在謀求與盟友在空間交通管理領域的合作，希望得到更多來自盟友的支持[2]。另一方面十分重視軟實力建設，通過制定國家空間政策、完善立法及安全標準要求，及時調整和優化國內管理機制，提供法律政策確定性，促進商業市場發展，同時確保國際規則話語權。

3.2 重置軍民商分工，優化和聚焦軍口維護國家安全的職能，讓市場于民、商，并擴大國際合作機會

“3號令”建議將提供空間態勢感知數據服務的職能由國防部轉移至商務部。商務部由此將負責向空間運營者 (space operators)提供避碰預警服務。美國進行該重大調整的目的包括:一是國防部能夠集中精力保障國家安全事務，而不必為其他與國家安全無關的事項分散能力。二是商務部的對外職能更有利于開展國際合作[3]。這樣有助于深化與盟友國家私人實體的合作以及與非盟友國家的合作，也更有利于追求空間交通管理服務市場利益最大化的目標，保障國內商業力量在該領域的世界領先地位。三是在空間交通管理國際體系醞釀孵化之際，通過商務部與美國商業實體組成的 “公私伙伴關系”，領導和主導未來空間交通管理國際體系構建，進一步削弱中俄的外空話語權。

3.3 提供空間態勢感知和空間交通管理服務的主體開始多元化，出現越來越多的商業主體，而且得到政府大力支持

其中能力較為突出的是外空分析解決方案公司 (ExoAnalytic Solutions)，具備追蹤GEO軌道所有10cm以上空間目標的能力。還有低軌實驗室(LeoLabs)公司，能追蹤低軌超過1.4萬多個物體[4，5]。雖然是有償數據服務，但可以對美國政府免費提供的監測數據起到重要的補充和驗證作用。目前其高昂的費用尚非學術界或觀星愛好者所能接受，但這些群體實際上對于補充空間目標監測數據，作用重大。這些群體的發展對于降低獲取數據的費用和門檻，無疑將起到關鍵作用。2019年10月底，美國新成立的TruSat公司是一家非盈利機構，它的目標就是匯聚所有觀星愛好者和學術界的空間物體監測數據，并通過網絡平臺向所有人免費開放共享[6]。

4 結論

國家空間交通管理體系是形成國際空間交通治理體系的基礎，完備領先的國內空間交通管理體系是引導乃至主導空間交通國際治理體系構建的重要保障。美國一貫沿循 “將國內政策規則推廣為國際機制規則”的路徑，力爭保證其外空話語權和外空領先的優勢。2020年6月，美國國防部在 《外空防務戰略》中就高調表示支持美國在外空活動長期可持續性 (LTS)和空間交通管理國際談判中的主導地位。可以預見，隨著美國國內空間交通管理體系的構建和逐步完善，美國將加大推動以其為主的空間交通管理國際機制的構建，討論和制定空間交通管理國際法律、機制和制度框架必將成為聯合國外空委工作的新焦點。