全球信息共享原则如何帮助避免太空碰撞

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  • 近年来,绕地航天器数量迅速增加,从2014年的不到1,500颗增至如今的9,800多颗,且有80多个国家参与太空活动。

  • 太空活动日益增多,为地球上的个人带来了显著益处,但随着太空日趋拥挤、意外碰撞风险上升,这也给太空安全与可持续性带来了挑战。

  • 目前,全球尚无协调太空交通的共识体系,而建立这样的体系有助于提升安全性。 世界经济论坛发布的一份新简报阐述了全球信息共享如何发挥作用。

目前,有数千颗卫星在地球轨道上运行,世界各地的人们依靠它们进行导航、通信、获取天气信息以及开展众多其他应用。随着太空活动日益增多,意外太空碰撞的风险也在上升,我们必须采取措施,确保这些卫星能够继续安全、可持续地运行。

太空安全面临的一项挑战是,与全球航空交通或海上船舶不同,太空交通协调尚无全球共识体系。如今,卫星运营商各自独立管理卫星,相关安全信息也来自多个不同渠道。

什么是空间态势感知?它为何重要?

实现太空交通协调的第一步,是制定信息共享的共同原则,正如近期发布的简报所强调的。该简报由世界经济论坛未来太空全球未来理事会发布。这些原则必须兼顾卫星运营商自身的责任,以及负责监测轨道物体位置并预警潜在太空碰撞的组织的责任;这类活动称为空间态势感知(SSA)。

SSA服务提供方利用地面或太空中的传感器探测并跟踪太空物体,包括卫星和碎片。他们分析这些观测结果及其他信息,预测可能发生的碰撞。

卫星运营商可以利用这些预测判断是否以及如何进行机动,以避免碰撞。不过,卫星运营商并非只是信息接收方——他们也可以提供自身信息,改善整个系统。

卫星运营商通常掌握自身航天器位置的精确、及时信息。将这些信息分享给SSA服务提供方,有助于提高碰撞预警的准确性。卫星运营商还可以提前通报计划中的在轨机动,而其他方可能难以或无法预先预测这些机动。

分享航天器信息(如尺寸和姿态)也有助于提高准确性。卫星运营商还可以分享联系信息,以便在可能发生碰撞时与其他运营商迅速协调。

为何需要全球信息共享?

SSA服务提供方与卫星运营商之间的信息共享至关重要,但SSA服务提供方彼此之间也需要共享信息。多个国家和商业实体都在运营SSA系统。每个系统依赖不同的观测数据集,并可能采用不同的流程和分析方法进行预测,因此各系统的结果可能存在差异。

SSA服务提供方之间的协调有助于避免向卫星运营商提供令人困惑或相互矛盾的信息。例如,SSA服务提供方相互分享碰撞预警,可以发现预测中的重大偏差并设法解决。在可能且符合国家安全利益和商业竞争力要求的情况下共享底层信息,有助于所有参与方更好地形成对太空环境的共同认识。

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SSA服务提供方还可以重新利用卫星运营商提供的信息。例如,提供给一家SSA服务提供方的位置、卫星属性或联系信息,也可以分享给其他SSA服务提供方。

SSA服务提供方和航天器运营商是航天安全的关键参与方,但广泛的信息共享也有益于研究、公众透明度和创业创新。研究人员和创业者可以利用SSA服务提供方或航天器运营商的信息,开发空间态势感知的新方法,最终提升航天安全,并催生新的产品和服务。广泛共享信息也有助于让公众了解与航天安全和可持续性相关的挑战。

这四项原则有助于提升太空安全

为应对这一挑战,世界经济论坛太空全球未来理事会提出了以下四项原则:

  • 在符合国家法律法规的前提下,SSA数据和信息原则上应公开。限制信息访问时,SSA服务提供方或航天器运营商应明确说明不予提供数据的理由,并考虑调整数据以便发布,从而支持太空安全与可持续性。

  • 航天器所有者/运营商应尽可能公开分享最新的联系信息、星历、机动计划和航天器特征(包括尺寸、质量、外形尺寸和机动能力)。

  • 航天器所有者/运营商应至少向一家SSA服务提供方提供相关信息。该服务提供方随后应将数据提供给所有其他SSA服务提供方。

  • 政府SSA服务提供方应分享交会预警,并在符合安全和商业竞争力要求的前提下,尽可能分享其卫星目录和传感器观测信息。

点击此处查看完整简报《空间态势感知数据与信息共享原则》。

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