了解美国太空监视和跟踪及未来太空战略

太空监视和跟踪（SST）是指能够探测和预测环地轨道上太空物体位置的能力，它是太空态势感知（SSA）的基本组成，该能力可军民两用。目前全球已有多个计划，要向太空发射数百至数千个卫星群，这将导致太空碎片呈指数增长，太空监视和跟踪能力将成为太空活动的必备条件。它能向卫星的管理和使用单位预警，避免卫星与太空碎片或其他卫星发生碰撞。在军用领域，太空监视和跟踪所获得的信息可生产公认太空图（RSP），以预测敌方情报、监视和侦察（ISR）卫星的飞越轨迹，洞悉敌方的太空能力，提供目标卫星的精确位置，支持太空对抗。2021年4月发布了一份战略文件《未来太空安全：三十年美国战略》。该文件分析了当前全球太空战略环境，提出了美国太空战略的愿景、3个主要目标、4大关键要素，以及实现战略目标的短期（2021-2025年）、中期（2025-2040年）和长期（2040-2050年）分阶段实施步骤和指南。，有计划、分阶段地采取下列行动：1. 更新和完善太空法律和监管框架。2. 建立太空集体安全联盟。3. 通过明确的监管和有针对性的投资，加快太空商业的发展。4、加强地月太空开发。报告称，虽然《2020年美国国家太空政策》和《2018年美国国家太空战略》有助于确定美国太空活动的原则、目标和准则，但短期太空战略不足以应对未来太空发展形势，需要从长计议，从现在开始就要以对美国有利的方式“塑造”太空的未来。未来30年太空战略愿景:确保太空领域保持和谐、完全无碍、组织有序。使人类能永久地受益于太空资源。三大战略目标建立太空秩序，促进太空行为者之间的稳定、和谐和自由。阻止敌对行动，确保美国和盟国的太空准入，以及在全球太空公域内自由航行。继续扩大太空贸易，促进美国和全球繁荣。 四个关键要素为太空治理提供指导方针，为太空安全保障定 "交规"。保护太空准入，免受大国竞争影响。通过明确的监管和有针对性的投资，加速太空商业。推动安全和商业活动的范围，涵盖地月空间。未来太空形势包含以下四个方面1. 太空对人类具有无限潜力。太空蕴藏着无限的能源、大量有用的材料和尚待开发的潜力，可以在未来为人类提供丰富的资源。太空具有彻底改变地球经济、安全，乃至人类文明的潜力。人类活动更加依赖太空，全球经济依赖于太空通信、导航、计时和遥感，太空对国家安全任务必不可少，包括洲际弹道导弹的过境，导弹发射的探测和跟踪、美国各地部队之间的安全通信等。2. 太空活动正从探索向安全和商业过渡人类太空活动的目的正从探索向安全和商业过渡。商业活动在短期内还是地球轨道，但在今后三十年内，太空经济活动的前沿可能拓展到地月空间。在过去几十年里，在太空开展活动的国家激增，导致太空行为体激增。例如美国、俄罗斯、中国、欧盟、日本和印度都部署了不同业务类型的卫星，从事太空商业、探索和安全领域，从而导致太空呈现多极化发展。 商业是太空活动的驱动力。微电子、电信和太空发射方面的新技术和业务革新，为商业公司在低地球轨道上执行传统上位于地球同步轨道的任务提供了机会。大规模小型卫星群将颠覆商业太空业务，并改变全球通信业。3. 太空安全面临风险，美国必须紧急行动太空是最终"高地"，因为它包含了关键的 "地形"，对监视、作战和迅速扩大的商业用途非常有利。这个高地对美国及其盟友和伙伴，以及中国和俄罗斯这样的竞争对手都越来越有用。在未来几十年内确保这一高地安全，对于各国获得和保持太空优势地位必不可少。 大国竞争重现。美国、中国和俄罗斯在地球上的竞争加剧，使太空安全形势进一步复杂化。美国必须首先行动，否则就会让对手捷足先登。如果大国竞争者之间无法就太空“交规”达成一致，那么长期的太空斗争可能会升级为紧张局势，甚至演变成战争。本报告提出了一项战略计划，力求防止太空灾难的发生，鼓励对话和共同规划。 太空活动破坏和拒止风险。俄罗斯航空航天部队（2015年）、中国人民解放军战略支援部队（2015年）和美国太空部队（2019年）的成立无不表明，各国都将太空视为一个作战领域。自20世纪90年代以来，美国的远征作战模式在战术和战略情报、导弹发射预警和通信方面都依赖于太空能力。与此同时，中国和俄罗斯正在部署越来越先进的反太空武器，能够在冲突或危机中破坏、拒绝或摧毁美国和盟国的太空武器。太空系统容易受到成本较低的网络攻击，这意味着其他较小的竞争者也可以实现太空对抗。 4. 探索新前沿：地月空间人类在太空中的常规活动正在跨越地球同步轨道，触及地月空间。这一发展开启了新的机遇和风险，任何未来战略都必须与之相适应。美国计划在2020年代进行载人登月，商业公司正竞相在月球上开展探索工作（甚至是资源开采）。拉格朗日点（和其他有利的轨道区域）可能会成为争夺的资源，因为各国都在寻求在地月空间进行观测和操作，在未来几十年，那里的活动将变得更加重要。太空监视和跟踪（SST）依赖于准确及时的数据以及快速有效的数据处理和传播能力。SST传感器一般分布于不同地域，所采用的技术也不尽相同。例如，被动光学SST传感器能提供精确的角度信息，但前提条件是夜空清晰；而雷达几乎不受天气条件的影响，能提供良好的距离信息，但通常只能探测到低轨物体。要想获得全球不间断的监视和跟踪，并且提升精度，就必须将这些传感器连接起来，实现技术互补。太空监视和跟踪（SST）的跨国合作不仅成本低，而且效果佳。最近几项关于SST的多国协定都印证了这一点，如美国战略司令部的SSA共享方案和欧盟SST框架。 《跨国太空监视和跟踪网络的指挥和控制》发布于2019年7月，共76页。报告聚焦于跨国 SST的网络构建和指挥控制，包括SST基本知识及其对太空态势感知的作用，分析了多个SST架构方案和可行的指控模型，阐释了SST在民事和军事方面的应用，提供了数个国家SST和跨国SST的典型案例。报告目录如下： 第一章 导论1.1目的与范围1.2假设1.3方法1.4限制第二章 术语和定义2.1外太空2.2轨道2.3太空对象2.4航天器2.5太空碎片2.6太空态势感知2.7太空天气2.8近地物体2.9太空监视和跟踪2.10太空物体识别2.11 SST传感器2.12 SST2.13 SST信息2.14 SST产品和服务2.15联合评估2.16联合摘要消息2.17联合数据消息2.18公认太空图像第3章 太空服务和SSA的重要性3.1太空的民用和军用3.2北约太空情况3.3太空资产风险:日益增长的威胁3.4 SSA民用 确保太空安全运行3.5 SSA军用和北约需求3.6总结第4章 SST完整解决方案架构4.1太空态势感知:SST产品和服务4.2 SST传感器:类型和专用型4.3数据处理4.4分类4.5 SST协同4.6总结第五章 北约国家之间的SST5.1美国SST5.2法国SST5.3德国SST5.4意大利SST5.5西班牙SST5.6英国SST5.7双边和多边协定5.8 ESA SSA项目5.9其他SST措施5.10总结第六章 欧盟SST项目6.1欧洲为何需要SST能力?6.2欧盟SST项目的起源和发展6.3从军事角度看的欧盟SST项目6.4北约视角下的欧盟SST项目6.5总结第7章 建立和管理跨国SST能力7.1 跨国SST合作7.2建立SST传感器网络7.3跨国SST障碍7.4处理安全问题7.5可能的架构方案7.6欧盟SST项目的SST体系结构7.7北约与多国SST网络可能的整合方案7.8结论附录A 缩略语和缩写附件A 轨道力学基本概念《未来太空安全：三十年美国战略》文件共105页，占知智库微信公众号的年度会员免费下载。请至www.izhanhi.com申请会员预览和下载。