“实践-21”拖离报废的北斗卫星：为建立空间交通管制的国际机制做准备
“实践-21”拖离报废的北斗卫星：
为建立空间交通管制的国际机制做准备
文 | 魏兴
在过去几天中，中国航天界的一个重大举动震惊了西方媒体。在上周由美国智库战略与国际研究中心（CSIS）主办的网络研讨会上，美国空间态势感知公司（ExoAnalytic Solutions）公布了中国“实践-21”卫星刚刚完成的惊人之举：1月22日，“实践-21”卫星执行了一次大机动，靠近了一颗失效的北斗-2G2导航卫星，然后将这颗卫星从其正常的地球同步轨道上拉了出来，放置在大约300千米之外的“墓地”轨道上，这个遥远的轨道被用于放置失效的卫星，以降低和正常卫星碰撞的风险。
美国发布的“实践-21”卫星拖离报废北斗卫星的轨道视频截图
从中国航天科技集团为“实践-21”卫星任务发布的图标来看，“实践-21”卫星应该是释放出了一张大网，将目标卫星兜住，然后拖放到目标轨道上。官方对这次任务的介绍是：“测试和验证空间碎片缓解技术”。虽然国际上对清理空间碎片提出了很多方案，已经有一些商业公司打算进行测试，但是还没有任何机构进行实际操作过，“实践-21”开了先河。
航天科技集团发布的“实践-21”卫星任务图标
“实践-21”卫星任务想象图
这次行动在海外媒体上引起了轰动。多数西方媒体认为这是一个军民两用的技术，既能够用来清理太空垃圾，又可以用来攻击敌方卫星。一些美国媒体已经开始渲染“中国威胁论”，认为“实践-21”是中国向美国展示太空战的实力，对美国所有的卫星都造成了威胁。目前美国太空部队还没有就“实践-21”的行动发表评论。但是有美国媒体估计，美国太空部队不久之后也会展示类似的能力，表示不落中国下风。
可以预计，美国媒体对“实践-21”的抹黑还将继续下去，但是我们根本不必在意，因为美国X37B无人航天飞机的所作所为，2021年7月“美国271”号太空监视卫星试图接近当时中国“实践-20”卫星的行为，以及其他美国“地球同步轨道空间态势感知计划（GSSAP）”卫星对其他国家卫星接近观察的行为，已经充分说明了美国将太空轨道军事化的目标。而中国“实践-21”和“实践-17”等卫星是真正探索和平利用太空的新手段。
“实践-21”其实并没有什么特殊之处
按照美国航天界的定义，“实践-21”属于“在轨服务、组装和制造卫星”，即OSAM卫星的一种。这是一类广泛的卫星类别，共同特征是可以接近其他卫星并与之互动。OSAM卫星的用途包括延长现有卫星的寿命、在轨道上组装卫星或进行维护和维修，处理空间碎片等等。
中国在空间碎片处理方面已经做到世界领先，美国则在延长卫星寿命方面领先。美国诺斯罗普·格鲁曼公司的全资子公司太空物流公司（SpaceLogistics）已经发射了两个任务扩展飞行器（MEV-1和MEV-2），并发布了与目标卫星会合的视频。这两个飞行器能够为目标卫星加注燃料，从而延长目标卫星的寿命。
中国航天科技集团在2021珠海航展上展示的补加服务飞行器的模型
在2021年珠海航展上，中国航天科技集团就展示过补加服务飞行器的模型。可以预测，我国进行“太空加油”试验已经为期不远了。
美国将推动建立空间交通管制的国际机制，中国该如何应对？
2022年6月将召开联合国和平利用外层空间委员会（COPUOUS）大会，美国将推动建立空间交通管制的国际机制。在这件事上，我们与美国既有共同利益，又有分歧。美国肯定将会以它的利益最大化为目标，尽量抑制中俄的太空力量。
在去年俄罗斯进了低轨反卫星试验之后，美国政府和美国太空部队均表示，将要推动禁止太空动能反卫星试验。目前全球仅有中美俄印四国进行过动能反卫星试验。对于可能的禁令，中国可能会表示支持，因为对手越少越好。但是美国又为反卫星试验留下了活口：只强调禁止动能反卫星试验，绝口不提非动能反卫星技术，比如高能微波武器和激光武器反卫星技术，而美国太空部队成立之后首先装备的武器就是微波卫星干扰基站。对于这点，中国必须审视自身的技术优劣，决定应对的手段。
02美国将要管制空间目标交会行为美国政府在去年12月发布了一份措辞宽泛的太空政策文件，承认太空中日益增长的军事威胁，并呼吁建立“基于规则”的国际秩序。1月26日，美国国家安全委员会空间政策主任奥黛丽·谢弗表示，美国政府很快需要开始解决更具体的问题。她认为，随着越来越多的美国和外国公司进入在轨服务市场，太空碎片清理或加油机器人有可能被误认为是侵略者。因此美国政府即将推动国际社会制定规则。中国应该对此谨慎支持。
美国休斯公司负责监管事务的副总裁在去年12月17日发表文章，建议全球建立管制巨型星座和太空碎片的机制。我们需要留意的是，以SpaceX的“星链”星座为代表的巨型星座已经抢得了先机，在低地球轨道上占据了大量资源，包括轨道资源和频谱资源，如果美国推动的国际管理机制的目标是限制别的国家继续用同样的规模使用低地球轨道资源，我们必须为我国未来的发展留出足够的空间。
对国内商业测运控公司的启示：空间交通管制需要商业测运控的发展
我国政府在1月28日发布了《2021中国的航天》白皮书。文中明确提到，未来五年，中国将统筹推进空间环境治理体系建设。加强太空交通管理，建设完善空间碎片监测设施体系、编目数据库和预警服务系统，统筹做好航天器在轨维护、碰撞规避控制、空间碎片减缓等工作，确保太空系统安全稳定有序运行。
ExoAnalytic公司在全球布设的望远镜网络
这为我国商业测运控公司未来的发展又创造了一条新的思路。让我们看看这次发布“实践-21”卫星的行动而大出风头的ExoAnalytic Solutions公司的例子。作为一家私营公司，ExoAnalytic Solutions公司是如何建立中高轨道空间态势感知（SDA）体系的呢？
该公司部署了世界上最大的SDA传感器网络，由300多个望远镜组成，在全球30多个观测站运行。该公司的望远镜能够定期探测、跟踪和关联地球同步轨道（GEO）、高椭圆轨道（HEO）和中地球轨道（MEO）中的物体。这个望远镜网络能够被动地收集角度和亮度测量值（RA/DEC和视在幅度）。
ExoAnalytic Solutions公司的一个望远镜站点
ExoAnalytic Solutions公司的一个望远镜站点
所有的望远镜都通过高速网络相连，拍摄的结果实时汇集到该公司的云服务器上。所有的分析和处理工作都通过软件来完成，通过拍摄目标的角度和亮度测量值（RA/DEC和视在幅度）进行数据库对比和AI分析，能够对目标进行识别，并测量目标的轨道参数。
ExoAnalytic Solutions公司对望远镜拍摄照片的处理，能够识别拍摄的卫星
从该公司官方网站上提供的照片可以看出，他们所使用的太空望远镜和普通的天文望远镜相近，技术并不复杂，我国完全能够制造。我国企业在海外布望远镜网络所面临的政治障碍应该比布设通用的USB测运控设备要小，因为对太空监视的望远镜网络并不涉及对无线电频谱的监视和干扰，这个网络与普通的天文望远镜观测台并无不同。
我们认为，国内测运控公司仿照ExoAnalytic Solutions公司建设一套遍布全球的中高轨道态势感知网络是可行的。这将为我国推动建立空间交通管制机制提供坚实的基础，也为行业发展打开了一片新天地。
https://exoanalytic.com/
https://www.thedrive.com/the-war-zone/44054/a-chinese-satellite-just-grappled-another-and-pulled-it-out-of-orbit
https://en.wikipedia.org/wiki/On-orbit_satellite_servicing
https://export.shobserver.com/baijiahao/html/446486.html
https://xw.qq.com/cmsid/20220122A01J0P00
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