杨宽:大规模小卫星星座的法律规制与中国应对

作者简介
杨宽 ,北京理工大学法学院长聘副教授,空天政策与法律研究院副院长。主要从事国际公法、国际空间法、航空航天法研究。
大规模小卫星星座在互联网、空间通信和导航、空间遥感及军事领域具有广阔的应用前景。近年来,国外多家航天企业在其国家支持下推出了建设几千、甚至几万颗小卫星组成的小卫星星座的计划,并已开始加速实施。
全球建设巨型小卫星星座正成为当前商业航天发展的重要领域,然而,背后的法律问题也不容忽视。首先,在轨小卫星数量急剧增加,使得卫星碰撞的概率大幅提高,但现行外空安全法律制度难以有效应对;其次,现行卫星频率与轨位分配机制难以适应小卫星星座的快速发展;最后,小卫星星座的建设和运营还将对现行外空活动损害责任机制、空间物体登记与发射许可制度带来一定挑战。因此,小卫星星座的法律规制问题亟待国际社会高度重视,构建科学、公平、可持续的国际机制,推动规范全球小卫星星座建设。
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一、大规模小卫星星座建设的全球竞争态势
2019年5月,美国太空探索技术公司(SpaceX)发射了其星链(Starlink)项目首批60颗小卫星,截至2022年10月22日,星链共完成了65次发射,入轨星链卫星总数已达3505余颗,并计划于2035年前在外空搭建约4.2万颗小卫星组成的卫星星座。此外,美国的谷歌、亚马逊、韩国三星等公司也相继启动了巨型小卫星星座建设,旨在为全球用户提供宽带互联网服务。如亚马逊公司的“柯伊伯项目”,计划发射3236颗小卫星;谷歌公司计划发射180颗高性能小卫星;三星公司的“空中互联网”项目,计划发射4600颗近地轨道小卫星。目前,根据ITU卫星网络资料的统计,目前已申报的低轨卫星网络的数量有1669份,卫星数量多达157万余颗。低轨大规模小卫星星座建设的全球竞争已进入白热化阶段。
总体而言,大规模小卫星星座的建设和全球竞争主要呈现如下发展趋势:
01
小卫星星座的建设和竞争将持续加剧
随着外空商业化的发展,小卫星星座的技术优势和应用价值更加明显,除新兴商业航天企业之外,传统航天巨头也纷纷进入小卫星领域,各国也在加大对小卫星产业的投入,从而导致小卫星领域的竞争日趋激烈。
02
小卫星星座的建设和应用集中于提供卫星互联网和通信服务,这将成为未来商业航天的重要发展领域
现有大多数大规模小星座项目的建设目标都是提供覆盖全球的卫星互联网服务,且多个项目都计划免费提供互联网接入服务,这将对现有的全球互联网和通信产业带来巨大冲击,影响甚至替代未来的5G通信模式,其势必在未来全球商业航天产业中占据重要地位。
03
小卫星星座建设成本不断降低,将推动卫星应用领域商业模式的创新
由于小卫星技术的进步及其小型化、微型化的特点,卫星研制成本及发射成本大大降低,为其商业化利用降低了门槛。基于小卫星星座项目的技术和商业可行性,卫星制造商及相关应用企业均提出了新的商业方案和模式,涉及卫星及星座设计、地面系统建设、运营模式以及应用预测等,这将对卫星制造和应用领域的传统商业模式造成冲击,也必然加剧小卫星建设和应用领域的全球竞争。
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二、大规模小卫星星座建设带来的法律挑战
第一,对现行卫星频率与轨位资源分配机制带来严峻挑战。一是ITU的频率与轨位机制难以适应小卫星星座的快速发展。频率与轨位是卫星运行的必要条件,而频率与轨位资源为有限的自然资源。小卫星星座建设的快速发展和全球竞争必将引起并加剧空间国家对上述资源的争夺,各国也将加速推进其小卫星星座项目并申请相关频率和轨位资源,以期率先占有上述资源,如SpaceX公司已通过美国联邦通信委员会(FCC)向国际电信联盟提出了共4.2万颗卫星的频率申请。大规模小卫星星座的加速发展实际上是对卫星频率和轨位资源的掠夺式抢占或进行“频率囤积”,这将严重干扰频率和轨位资源分配秩序。二是现行频率分配机制难以满足公平及可持续发展原则的要求。ITU主要采取“先来先得”的频率和轨位分配机制,而小卫星星座建设所需的频率和轨位资源巨大,一旦部署完毕留给后续低轨星座的可部署空间将极为有限,申请和协调的难度也会更大。现有的小卫星星座都是由发达国家建设的,“先到先得”的分配机制难以保障后发空间国家公平进入和利用外层空间的机会,这也会对我国未来开发利用低轨道对频率和轨位资源的需求形成严峻挑战。
第二,对现行外空安全法律制度带来重大挑战。目前的小卫星项目大都在几百上千甚至上万颗卫星的量级,会造成近地轨道过度拥挤问题。近年来随着小卫星发射活动的日益频繁,在轨小卫星数量的急剧增加,在低轨空间发生碰撞的概率大大增加。如果各国政府和商业公司的小卫星发射项目最终均成功实施,极有可能导致小卫星的数量超出近地轨道容量,且由于小卫星体积小难以追踪,难以主动采取避碰或轨道偏离措施。其次,小卫星在任务结束后难以进行主动离轨。联合国外空委发布的《空间碎片减缓指南》建议航天器在任务结束后应当从轨道中移除,但小卫星携带的燃料有限,很难进行离轨机动,失效小卫星的数量可能会逐渐增多。除此之外,小卫星星座的快速发展还会对现行空间物体登记、空间碎片治理、卫星互联网监管等制度带来挑战。
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三、我国有关大规模小卫星星座建设的对策建议
基于上述认识,我国应高度关注外国大规模小卫星星座建设的发展态势,一方面防止卫星频率和轨位被外国公司抢占,维护国家的外空利益;另一方面因势利导,主动谋求引导应对大规模小卫星星座建设的国际立法,提升国家航天软实力。
第一,科学谋划,从国家层面规划并促进我国的小卫星星座建设
一是加强对小卫星星座建设的发展趋势和我国未来对小卫星星座的需求进行科学研判,为后续进行小卫星星座布局规划打好基础。二是尽快从国家层面根据未来社会需求规划中国的小卫星星座建设,从政策、资金、技术等方面支持航天企业在国家规划指导下发展小卫星星座,维护国家外空安全和外空利益。美国SpaceX公司的星链项目其发射速度、频率和规模在世界航天活动发展历程中前所未有,这也使得美国在小卫星星座建设和应用的全球竞争中占据领先地位。我国的小卫星技术和产业尚处于发展初期,国家应从长远考虑,结合我国具体国情和外空活动的发展方向,加快对小卫星星座建设及相关技术和产业发展进行全面布局,推出我国小卫星星座整体建设规划,以在小卫星星座建设的全球竞争中取得优势,避免因过度自律而导致频率和轨位等外空战略资源的丧失。
第二,提前布局,完善小卫星星座建设和运营的国内政策法规
小卫星星座的建设和运营不仅需要国际法规制,也需要通过国内政策法规加以规范和促进。我国目前尚未制定关于小卫星领域的专门法律法规,也尚未出台明确的小卫星技术和产业支持政策,这将难以保障我国小卫星星座建设和运营活动的快速有序发展。针对小卫星星座应用带来的挑战,国家应提前布局,完善相关法律法规和政策。一是尽快出台《航天法》,促进商业航天发展,规范和促进小卫星星座建设。二是加强技术、政策和法律工具的积累,完善对卫星互联网的国家网络安全监管手段和监管机制。相关主管部门应针对小卫星星座建设和应用带来的法律问题及国内小卫星产业发展过程中的瓶颈和痛点问题,预先研究并推动制定和完善有关规范卫星互联网监管、发射活动安全管理、产业促进与保障等国内立法和政策。三是创新频率申请、卫星发射许可、登记及商业保险政策,便利各类航天企业加强小卫星星座建设。在制定专门性法规可能耗时过长的情况下,应优先考虑加强政策支持,以促进小卫星星座建设和应用的快速规范发展,最大化地提升国家的外空利益。
第三,抓住时机,积极引领小卫星星座国际立法
当前美国SpaceX公司规划如此巨型的小卫星星座,引起了国际社会的广泛关注。作为世界主要航天大国之一,我国应把握机会,主动引领小卫星星座建设的国际立法。一方面,加强对小卫星星座建设国际立法形势的研判和国际立法内容的研究;另一方面,在联合国和平利用外层空间委员会框架下,加强与发展中国家的合作,推动小卫星星座国际立法纳入讨论议题。基于相关国家特别是美国的小卫星星座建设和发展已领先于我国,我国应在大力发展我国小卫星星座技术等硬实力的基础上,从自身外空技术发展水平和方向、具体国情出发,主动引导小卫星星座建设的国际立法,以期提升中国在国际空间立法中的话语权和影响力,保障国家外空安全和利益。
参考资料:
[1]本文为作者主持的国家社科基金项目“大规模小卫星星座的国际法规制及中国应对研究”(20CFX078)的阶段性研究成果。
[2]科学网,SpaceX第15批60颗星链卫星升空,http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2020/10/447459.shtm,2020年11月12日最后访问。
[3]陆震,小卫星和微纳卫星应用现状与挑战,兵器装备工程学报,2018年第6期,第1页。
[4]新华社,“维护网络安全”上升到国家战略,http://www.gov.cn/xinwen/2014-03/08/content_2633153.htm,2020年11月10日最后访问。
[5]《国际电信联盟组织法》第196条。参见夏春利,ITU 空间频率轨道资源分配与协调规则研究,北京航空航天大学学报2011年第6期,第92页。