太空探索走向未来,太空法规还需先行

陈述根本

陈述根本

· 10月9日

随着太空经济时代的到来,太空的开发已经呼之欲出。然而,不论是对于大国,还是对于大厂,人类都没有对太空制定具体的保护措施。

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太空探索走向未来,太空法规还需先行

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文丨陈根

自从1957年苏联成功发射首颗人造卫星进入地球轨道以来,人类便进入了太空时代。太空探索给人类带来了机遇与发展,人类在探索过程中不仅收获了新的资源、开拓了新的生存空间,还进一步证实了世界的可知性。这一切加强了人类对太空的了解和对未知事物的认知。

当前,太空和以卫星为代表的太空技术的重要性正日益凸显。并且,随着太空经济时代的到来,太空的开发已经呼之欲出——商业卫星业务价值2700亿美元,但真正的财富在于构成外星物体的金属、矿物和气体。

与此同时,需要指出的是,虽然对太空的探索在如火如荼地展开,但不论是对于大国,还是对于大厂,人类都没有对太空制定具体的保护措施。甚至在今年7月,蓝色起源的创始人杰夫•贝索斯进入太空几个小时后还发表评论说,“我们需要把所有重工业、所有污染性工业都搬到太空去”。

人类似乎并没有从地球自然资源开采中吸取教训,面对太空资源带给人们的诱惑,人们该如何善用改造的权力?

太空探索的过去和现在

没有人会质疑太空探索的必要性。实际上,太空科学与太空探索一直是人类科学的“新边疆”。二者不仅使人们增加了关于人类、地球、太阳系及宇宙的知识和理解,提供了科学观测和实验的新机遇,还是原创基础性科学发展的重要动力与途径,更是技术革新、经济发展、应对全球挑战的新手段。

美苏两极格局对峙时期是近代以来人类在太空探索领域第一个高潮。1957年 10月,苏联成功发射了第一颗人造卫星,推动人类进入太空时代;1968年12月,美国的土星5号火箭携带阿波罗8号飞船完成人类第一次环绕月球飞行;1969年7月,美国3名宇航员在月球上第一次留下了人类的足迹;1969年1月,苏联的载人飞船联盟 4号与联盟5号完成世界上第一次太空对接飞行。

彼时,在两个超级大国最尖端科技实力的竞赛中,人类向未知宇宙开拓的时代精神,也自上而下从政治到科学技术再到流行文化,渗透进了那个时代人们的生活和梦想,成为一个时代的共同记忆。

苏联卫星斯普特尼克启发了大量引用其概念的复制品和流行音乐;太空主题在电影、电视、音乐、建筑和设计等领域蓬勃发展着;《Life》杂志刊登了美国第一位宇航员Mercury Seven的独家生活报道;西雅图为世界博览会建造了太空针塔;库布里克执导的《2001:太空漫游》更是成为不朽的影史经典。

冷战的结束并不意味着人类对太空探索的结束,相反,随着一超多强格局的形成,世界各国相继开始布局太空探索领域。从最初无人航天器的研究,返回式卫星的成功发射,到载人航天飞船的顺利返回,各国不仅没有止步于对太空基本的了解,更是集中人力物力进一步探索太空中的未知领域。

比如,以美国、日本、俄国以及部分欧洲国家为主的国家设立国际空间站,以更深层次了解太空。随着国际空间站的成功建立并投入使用,人类又开始研发天基航天,将大型的空间站发展成为空间航天基地,以满足在太空环境下对卫星装置的组装工作,使用太空对接轨道完成卫星与地球之间同步联系。

就今年来说,阿联酋的希望号、中国的天问一号、NASA的毅力号三艘航天器相继奔赴火星;NASA航天器开启了太阳系探索任务;中国神舟十三号载人飞船顺利完成任务。并且,随着SpaceX公司成功地将两名航天员送入空间站,太空商业活动也日益活跃起来

从人类对太空探索历史发展过程中可以看出,航空事业在人类发展过程成中占据着越来越重要的位置,人类太空探索技术也随着科学技术的发展逐渐成熟。

太空保护需要落到实处

显然,技术的迅猛发展,为太空探索提供了更加便利的条件和更好的设备基础,使人类探索太空的形式更加多样,也让太空经济时代得以到来。

现在,航天航空的辐射面已经深入到各国经济的各行各业,参与主体也由原来单一的政府和科研院所扩展到各类用户单位、市场化公司、高校,甚至民间团体和个人。然而,在探索太空的过程中,不论是大国,还是大厂,人类似乎都没有对太空制定具体的保护措施

目前关于太空探索的基本法规还要追溯到起草于1967年联合国的《外层空间条约》,尽管该法得到了大多数国家的采纳,但它在本质上却是冷战的遗迹。其中一些条款对新兴的外星采矿业来说则非常碍事,比如,禁止拥有地球以外的任何东西。

产权及合法执行产权的能力对合法商业企业至关重要。如果说未来的载人火星任务将使用火星上的冰、土壤和大气为宇航员提供水、建筑材料和火箭燃料,那么现有的规则将极大阻碍太空探索和发展。因为就目前而言,即使是小规模的占用在法律上也存在争议,可能会引起诉讼。

此外,人类进行太空探索的次数不断增加,随之产生的太空垃圾也日益增多。作为围绕地球轨迹的无用人造物体,太空垃圾作是除了正在运行的航天器之外的各类人造废弃物体,现存的太空垃圾由三大主要部分组成:

一是已经达到运行寿命或是已经退役但还没有返回地球的人造航天器,以及各个人造航天器之间、自然天体与人造航天器之间发生碰撞所产生的碎片;二是来自于运载火箭的发射中散落的残骸;三是源于航天员在太空生活时所产生的垃圾,以及在完成太空考察任务过程中不慎遗落的物品。

其中,就太空碎片来说,绕地轨道赋予了碎片极高的速度,也就使得碎片拥有了巨大的破坏力。在300km到500km的轨道上,太空碎片以接近8km/s的速度飞行着。当碎片以一定的角度与航天器相撞时,其相对速度能够达到10km/s以上——1996年,一块撞断法国电子侦察卫星重力梯度稳定杆的碎片与该卫星的相对速度为14km/s。

此外,美国科学家凯斯勒在1978年提出了一种理论假设。他认为:“当在近地轨道运转的物体的数量达到一定程度时,这些物体在碰撞后产生的碎片将形成更多的新撞击,从而引发连锁效应。”这意味着,近地轨道将被危险的空间碎片所覆盖。由于失去了能够安全运行的轨道,在之后的数百年内太空探索和人造卫星的运用将变得无法实施。

根据美国国家航空航天局轨道碎片项目办公室的报告,早在2018年,近地太空中卫星碎片和火箭残骸的总数已经达到14357个。美国空间碎片研究专家唐纳德·凯斯勒的研究结果表明,按照目前太空碎片的增长速度估算,如果不采取任何措施,再过 70年左右,太空中的碎片数量将达到发生碎片链式撞击效应的临界值,之后近地空间将无法使用。

事实已然证明,密集庞大的碎片、火箭发射残骸以及太空生活垃圾都会对航天器的运行和人类进一步探索太空的行动构成一种直接或是潜在的威胁。大量太空垃圾无序飘浮,打破了太空环境原有的生态平衡,一旦突破太空环境自我调节的底线,很可能出现无法挽回的太空环境危机。

人类发源于地球,但不会止步于地球。显然,人类不会停止对外太空的探索。并且,随着太空科技的发展,太空探索的参与主体也将越来越多。当人类突破了大气层的隔膜从而奔向宇宙时,才更需要从地球自然资源开采中吸取教训,将太空保护措施落到实处。

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