“特朗普聘任馬斯克”前夜 軍商合謀的圖景悄然浮現

近日，馬斯克發聲支持特朗普，受到拜登“點名抨擊”，此前，有消息人士稱，特朗普表示如果當選，將聘請馬斯克為其政策顧問。馬斯克的商業版圖中，SpaceX有著舉足輕重的意義，也是馬斯克獲得政府合作的主要來源。今年，太空競爭話題作為大國科技競爭版圖中的一部分，受到廣泛關注。美國方麵，星艦（Starship）第四次試飛取得重大進展；而波音的宇航員滯留國際空間站還未有解決方案。中國方麵，嫦娥六號的月背土壤采樣任務順利完成；而商業航天公司火箭試飛爆炸也成為熱點。從對這些事件的輿論中也可以看出，太空技術已經成為中美關係討論中的一個重要話題。那麽，全球太空技術格局現狀究竟情況如何？美國企業研究所的這份報告中給出了一個總體圖景。

報告認為：商業航天產業的誕生標誌著全球進入第三太空時代，美國當前占據絕對優勢，主要是因為以SpaceX為代表的頭部商業航天企業都在美國。美國當前發射任務、衛星數量在全球都遙遙領先，所以應當繼續加大投入，借助自由市場、資金獲取的優勢，推動太空技術創新，並將技術和產業能力轉化為製度能力，維持自己的領先地位。具體而言，美國應該要求許可審批部門擴大人員配置，跟上企業的工作步伐，NASA、太空軍、國家偵查局等商業服務購買主體也應當加大投入，積極推進各種新技術的發展，幫助企業獲得成功。同時，通過更大、更前沿的太空探索計劃，吸引其他國家與美國合作，並遵循美國製定的太空活動規則，從而奠定美國長久領先的基礎。

值得注意的是：本報告的目標在於遊說美國政府增加外空投入，並對國內商業公司放鬆監管。報告行文中有對中國競爭關係的渲染，在一些問題的事實闡述上也有選擇和傾向性。中美科技競爭背景下，各科技部門都在建議美國政府加大投入，本報告建議中設計的計劃也都非常宏大，而債務問題上已經麵對不小壓力的美國政府未來將如何分配預算，或許是更為現實的問題。

本文為文化縱橫新媒體原創編譯係列“技術革命的衝擊與重構”之十二，原文為美國著名智庫機構美國企業研究所（AEI）報告，原題為《在第三太空時代建立持久優勢》，篇幅所限，有所刪編。僅代表作者觀點，供讀者參考。

在第三太空時代建立持久優勢

2023年，太空活動很繁忙。全球一年內成功完成了211次發射，創紀錄地發射了2870顆衛星，使太空衛星總數增加了超過22%。但這並不是異常現象，隻是多年趨勢的發展結果——“第三太空時代”正在到來。

第一太空時代始於1957年發射人造衛星，並延續到1990年冷戰結束，這個時期強烈兩極化，兩個超級大國為主要的發射主體，再太空探索中實現許多“第一”，但軍事競爭是整體太空活動的主要驅動力，大約有三分之二的衛星用於軍事和情報任務。

第二太空時代始於1991年海灣戰爭之後，多樣化和停滯是主要特征。許多新的參與者加入了航天國家聯盟，但總體太空活動數量相對穩定，甚至有所下降。20世紀後期，有過短暫的一波商業太空活動，但很快沉寂。這一時期，太空變得多極化，29%的發射和36%的衛星來自美國和俄羅斯以外的國家。

轉向第三太空時代的裏程碑式一個獨特的事件：SpaceX於2015年12月首次成功回收Falcon 9助推器。此後，商業航天迅猛發展。全球軌道發射數量在2021年創下曆史新高，並在之後幾年一直保持。2023年的發射次數是第一太空時代（96 次）年平均發射次數的兩倍多，幾乎是第二太空時代（73 次）的三倍。

第三個太空時代還催生了多個快速發展的衛星星座，SpaceX的Starlink有5800多顆衛星在運行，Eutelsat的OneWeb有631顆衛星，Planet有163顆衛星。2016年到2023年，在軌衛星（包括運行衛星和非運行衛星）總數增加了兩倍多。在第三太空時代迄今為止發射的衛星中，84%是商業衛星，72%由美國運營（政府和商業）。

第三太空時代早期，美國享有巨大優勢，優勢主要來自美國太空技術和創造這些技術的公司。然而，我們不能保證這種優勢會永遠持續下去，因為技術優勢轉瞬即逝，其他國家（和公司）總會找到複製、自主開發、甚至竊取技術以謀取自身利益的方法，抹平先發國家的優勢。因此，美國的創新步伐要比競爭對手追趕的速度更快，並且不斷加快。

而美國的競爭優勢在於：自由市場、開放社會和獲得資本的機會相結合，使公司能夠更快、更有效地進行創新。

▍太空發射

第三太空時代的主要特征之一是發射活動增加。美國在發射頻率和有效發射能力上遠遠領先於其他國家。隨著新一代重型和超重型運載火箭投入使用，美國的領先優勢還將繼續擴大，為美國政府和美國公司創造一係列新的機會。

（一）趨勢

如圖1所示，全球成功發射次數從2005年的52次穩步上升至2023年的211次，美國和中國是這一增長的主要驅動力。俄羅斯和歐洲的發射活動則有所下降。

圖1：各國每年發射活動次數。其中黃色是中國，藍色是美國，紅色是蘇聯和俄羅斯（後圖相同）。

各國發射頻次的差異也體現在各太空港活動的變化上。如圖2所示，第一太空時代，排名前兩位的太空港在俄羅斯，第三、第四是美國的發射場；第二太空時代，法屬圭亞那的歐洲太空港上升到第四位，超過加利福尼亞州的範登堡發射場。而第三太空時代，佛羅裏達州的肯尼迪/卡納維拉爾角發射場以絕對優勢位居第一，第二和第三活躍的太空港則在中國。

圖2：各主要發射場發射活動數量排名。

發射次數是一個有用的指標，但各國比較還要看有效發射能力。圖3所示，是所有運載火箭都以最大有效載荷（以噸為單位）運行，近地軌道（LEO）理論應有的發射物質量。這一指標將每次發射轉換發射理論總和，而不管實際發射軌道和有效載荷。它揭示了不同的趨勢。

圖3：各國發射能力排名（以理論荷載總和為標準）。

美國2023年的發射量約占全球一半，但有效發射能力占比為81%。這是因為約93%的發射由Falcon 9和Falcon Heavy火箭完成，二者的有效載荷較大。而第二大發射國中國發射的小型運載火箭更多，如快舟1A和穀神星1號。

運載火箭的組合也發生了變化，如圖4所示。在第一太空時代，排名前六的運載火箭係列（按發射次數計算）都來自蘇聯。第二太空時代，美國的Delta II和航天飛機分別占據了第二和第五的位置，歐洲的Ariane 4和5分別占據了第四和第七的位置。第三太空時代則由Falcon 9、聯盟2號和長征係列運載火箭主導。其中，SpaceX的Falcon 9打破了傳統太空發射市場，獲得了比任何其他飛行器係列都大的份額。這主要是由於其第一級可重複使用、成本較低，還有自籌資金部署的Starlink衛星星座的發射活動加持。

圖4：運載火箭係列任務數量（按次數）排名。

（二）展望

發射市場的進一步顛覆即將到來。發射需求將持續走高，幾種新的運載火箭也計劃於2024年投入使用。新一代重型和超重型發射器可以進一步提高有效發射能力，隨著時間的推移，單次發射的有效載荷能力將升高，而發射總數有可能反而降低。

最重要的新運載火箭是SpaceX的Starship，它龐大的尺寸和完全可重複使用的設計讓它無比特殊。Starship v1理論上的LEO有效載荷能力為100-150噸（約為Falcon 9的10倍），有效載荷整流罩直徑為8米（Falcon 9為5.2米，譯注：中國在研的長城九號火箭運載能力與Starship近似，預計首飛測試時間為2028年）。2024年3月，Starship第三次測試成功達到每小時近16500英裏（譯注：約26502公裏）的預期速度，並在太空中成功打開有效載荷艙門，完成了油箱之間的燃料轉移。

SpaceX和美國政府都高度依賴Starship的成功。美國宇航局（NASA）在期待Starship的上麵級可以完成阿爾忒彌斯計劃的首次載人登月，該計劃已經推遲到2026年9月以後。SpaceX自己也期待Starship用於部署全尺寸Starlink v2衛星，因為該衛星隻有Starship的整流罩能裝載。

最近一項外部成本評估估計，Starship全麵投入運營後，每次飛行的經常性成本可降至1000萬美元。雖然公司需要收取更多費用才能收回約100億美元的開發成本，但與目前的發射價格相比，Starship能把每公斤發射價格降低一個數量級。

最有可能成為SpaceX長期競爭對手的，是Blue Origin的New Glenn運載火箭。它的有效載荷能力預計將達到45噸，有效載荷整流罩直徑為7米。New Glenn的第一級可重複使用，海麵船上回收。其首次發射從最初預計的2020年推遲到了2024年下半年。

2024年1月8日，聯合發射聯盟（ULA）首飛Vulcan火箭成功。Vulcan取代了Atlas V和Delta IV係列，其有效載荷能力與Falcon 9相同。值得注意的是，Vulcan的第一級發動機是從Blue Origin采購的，與New Glenn同款。然而，雖然公司表示將來可能會嚐試恢複第一級發動機，但Vulcan在設計上並沒有考慮重複利用。

▍監管機構節奏滯後

2024年還有一款新型運載火箭首次亮相——歐洲Ariane Space的Ariane 6，首次發射計劃於2024年夏天進行。其前款Ariane 5於2023年7月退役，加上俄烏衝突後歐洲失去聯盟號火箭的使用權，因此歐洲目前沒有自己的中重型運載火箭。因此，目前歐洲的許多發射由Falcon 9完成。

（一）關鍵問題

Starship和New Glenn等大型運載火箭的出現正在推動發射行業和發射方式的顛覆性變革。有三個問題尤其應該成為國會和行政部門明年的優先事項。

第一，啟動許可拖延。監管機構要跟上新運載火箭和新發射場的測試節奏。例如，美國聯邦航空管理局（FAA）對SpaceX的發射許可和環境審查在Starship的測試活動中多次延遲。延遲的部分原因時公司調整發射場地，而Starship比Falcon 9和Falcon Heavy要大得多，可能影響的區域比FAA最初批準的發射場考慮的更大。

盡管情況複雜，SpaceX仍需要FAA迅速推進，以免拖延美國政府的任務（如阿爾忒彌斯計劃），並對美國商業航天工業的發展造成拖延。正如國會聽證中所指出的，一個關鍵瓶頸在於FAA商業太空運輸辦公室的人員規模不足。

第二，發射場容量和多樣化。美國需要增加現有發射場支持發射活動的能力。2023年，美國超過三分之二的發射活動在肯尼迪/卡納維拉爾角完成。該發射場的活動急劇增加引發了一個問題：該場地發射上限定為多少，才不會影響太空部隊的需要和穿過該地區的繁忙航空活動。同時，兩個主要發射場（肯尼迪/卡納維拉爾角和範登堡）過度依賴，也留下了安全漏洞。

第三，太空安全競爭。也許美國未來幾年麵臨的最大問題是如何保持競爭力。根據法律，安全相關的中型到重型太空發射任務，至少需要兩個獨立運營的火箭係列來執行。2023年，SpaceX的市場份額上遙遙領先，占據美國發射總量的93%和全球的45%。有效發射能力則占據美國的97%和全球的78%。SpaceX的領先地位來源於幾個因素：其主要競爭對手（ULA 和Ariane Space）的運載火箭正在新舊型號過渡期；俄羅斯的發射活動因製裁而大幅減少；SpaceX自己的Starlink發射需求（2023年SpaceX約三分之二發射需求來自自己）。一旦Starship投入運營，SpaceX將在市場上進一步領先，直到具有成本競爭力的挑戰者出現。另外，ULA正在尋求出售，潛在買家之一是Blue Origin。

為了應對未來的複雜情況，太空部隊對“國家安全太空發射階段三”（National Security Space Launch Phase 3）計劃進行了調整，創造出單獨的“車道1”（Lane 1），將低風險任務分配給更多的競爭者，並擴展了傳統的“車道2”（Lane 2）方案，允許三個競爭者加入。“車道1”每年僅提供一次合同機會，可在未來10年內承擔最高30次發射任務，而“車道2”則要求未來5年內承擔49次發射（譯注：NSSL Phase 3是美國太空部隊的發射采購計劃，執行時間為2025-2034年，總預算為數十億美元）。新的方案在促進競爭和創新的方向上有所推進。

（二）機會

第三太空時代給發射市場帶來了許多挑戰，也提供了許多機會。美國完全有能力擴大自己的領先地位，籌備中的新型商業火箭可以降低發射價格，並大大增加可能的衛星尺寸。美國政府可以再三個方向上繼續擴大自己的獨特優勢。

第一，開發單體載荷更大的衛星。測試中的Starship和New Glenn有更大直徑和有效載荷，這為NASA、太空部隊和國家偵察局（NRO）提供了機會，可以開發更大的新衛星。例如，搭載更大的光學元件、天線和太陽能電池陣列的衛星，或者增加不複雜的折疊、部署機製的衛星。這些衛星將使美國獲得更高分辨率的圖像、更強大的信號情報，以及下一代深空科學和探測任務的可能性。

第二，SWaP-無約束設計（SWaP-Unconstrained Designs，譯注：指在設計上不受尺寸、重量、功率等限製，允許設計師探索更多可能性）。新的低發射成本將使以前難以實現的衛星和星座設計成為可能。低成本不僅可以打破SWaP限製，還能實現新一輪的創新設計。例如，同步軌道衛星可以變成大型結構（甚至相當於空間站大小），同時為不同的任務提供各種有效載荷。

降低發射成本還能提高太空服務、組裝和製造（ISAM）的經濟性，避免開發服務的公司和其政府客戶的猶豫不決，並使太空主動防禦係統、保鏢衛星和網絡化的空間領域感知傳感器進一步成為可能。

第三，加強國際夥伴關係。美國大容量運載火箭，使得一係列載人和無人深空探測任務比以往任何時候都更具吸引力。除了這些可以取得的科學進步之外，這還美國建立新的國際夥伴關係、加強現有關係提供了抓手。其他國家會有強烈的動機與美國合作進行科學和探索任務，而這些任務隻有美國的大容量、低成本火箭才能完成。這一點尤其重要，因為中國和俄羅斯正在試圖吸引其他國家在他們的國際月球研究站上合作。

▍衛星

第三太空時代最顯著的趨勢之一是衛星書迅速增加。2019到2023年件發射的衛星比過去所有年份的總和還要多，隨著各公司繼續部署星座係統，這一趨勢還將持續。而美國在衛星能力和製造產能上有巨大優勢。

（一）趨勢

2023年，全球共發射了2870顆衛星。如圖6所示，其中大多數來自美國（2023年為78%）。中國和歐洲也增加了衛星數量，中國在2023年發射了210顆。

圖6：各國理念發射衛星數量變化。

衛星類型及其占據的軌道也發生了變化。圖7顯示了軍事和情報衛星的總數和占比不斷下降，商業衛星則迅速增加。第三太空時代迄今為止發射的所有衛星中，商業衛星占84%，它們往往部署在低低地軌道（lower LEO，低於600公裏）。低低地軌道衛星比例總體飆升至92%以上，而上低地軌道（upper LEO，600-2,000公裏）和同步軌道（GEO）衛星的份額有所下降。SpaceX的Starlink星座是這一趨勢的主要驅動力，截至撰寫本文時，該星座已有5800多顆運行衛星，所有運行衛星的58%。接下來的兩個最大的運營衛星星座屬於英國的OneWeb和美國的Planet，分別擁有631顆和163顆衛星。

圖7：左圖為在軌衛星功能類型比例，藍色為商業，灰色為軍事情報，綠色為民用，橙色為研究；各軌道衛星數量占比，按照圖示顏色順序為低軌、上低軌、同步轉移軌道、高軌、中軌、同步軌道、其他。

近年來商業衛星的激增也重塑了航天產業基礎和航天領域投資的偏好。根據研究公司Space Capital的數據，2016年到2023年，天使投資人、風險投資公司、企業投資者和其他機構為衛星製造公司提供了2220億美元資金，其中890億美元投資於687家美國公司。然而，在過去兩年中，衛星領域的新投資率有所下降，從 2021 年的全球投資407億美元下降到2023年的116億美元。

一些航天公司還通過IPO或特殊並購（SPAC）來上市籌集資金。2021年和2022年，航天IPO和SPAC數量激增，在此期間至少有11家新的航天公司上市，如圖8所示。之後，每家公司市值都大幅下跌，損失全部市值或幾乎破產，包括Virgin Orbit、Astra,、Momentus，和Sidus Space。

圖8：各商業太空公司IPO和SPAC價值變化。

（二）展望

在可預見的未來，新衛星的發射率將保持在高位。這一前景的主要驅動因素是商業巨型星座，以及小幅快速增長的軍事和情報衛星星座。

值得關注的發展是低地軌道巨型寬帶通信星座的持續部署，市場的進一步顛覆即將到來。Amazon將在未來幾個月開始部署Kuiper星座，3236顆衛星已經獲批，其中一半必須在2026年7月前發射。發射簽約方麵，原本預計由New Glenn執行12-27次，Atlas V執行38次，Ariane 6則是18次。但由於其中三枚運載火箭不在服役期，Kuiper又向SpaceX采購了三枚Falcon 9，計劃在2025年中期執行發射任務。同時，SpaceX還在計劃擴大 Starlink的容量，其設計的星座最終將有42000顆衛星組成。

其他發展中的巨型星座包括中國衛星網（譯注：由2021年成立的中國衛星網絡集團運營，在ITU申報的最初編號為GW，計劃為12992顆衛星，後來有所增加，目前中國完整星網計劃約為2.6萬顆衛星）；歐盟的IRIS2；以及德國的Rivada Space Networks。

美國太空部隊也開始在低地軌道中部署大量衛星。網絡化太空戰鬥架構（Proliferated Warfighter Space Architecture，PWSA）設計由兩個衛星“層”組成，傳輸層將包括300-500顆衛星，提供安全、高速數據通信、戰術數據鏈路、衛星間激光交叉鏈路以及其他戰鬥管理功能；追蹤層包括100多顆衛星，提供導彈警告、導彈跟蹤和其他傳感功能。追蹤層將通過激光交聯技術與傳輸層連接，太空軍發展局（SDA）還希望更多衛星（包括商業遙感衛星）能與其星座相連接，以擴大其覆蓋範圍、容量和複原力。

NRO也在部署自己低地軌道星座。據報道，該星座名為Starshield，基於Starlink的技術設計，可能包括“幾百顆衛星”。其資金來自於2021年SpaceX與NRO簽署的18億美元機密合同，星座功能中將包括近地軌道地球成像能力。

商業航天遙感公司的前景更加複雜。傳統上，這個市場的最大客戶是美國政府，尤其是NRO。該市場中在2022年存在包括BlackSky、Maxar、Planet、Aurora Insight、HawkEye360、Kleos Space、PredaSAR、Spire Global 和 Umbra Lab等在內的多家公司，然而迄今為止，NRO隻對外簽訂了研究報告購買合同。2022年至今，Kleos Space申請破產，PredaSAR被Terran Orbital收購，NRO的大規模合同何時發布還未可知。

（三）關鍵問題

商業衛星和巨型星座的崛起凸顯了幾個問題，可能會阻礙美國加快創新步伐和建立持久太空優勢。因為推動創新的航天公司大多是美國商業公司，這與美國政府傳統的技術杠杆有所不同。它們的運營可能影響以下幾個方麵：

第一，航天產業基礎能力。許多公司將衛星製造外包，大型航空航天和國防公司開始收購小型衛星製造商，而非擴張自身或創造新的生產技術。隨著這種整合，衛星總線和較低級別的零部件可能麵臨產能不足、製造延遲以及供應鏈中斷的風險。太陽能電池板、光學交聯、焦平麵陣列和其他關鍵衛星組件的二級和三級供應商可能成為行業整合的關鍵瓶頸。

第二，商業空間許可錯位。美國在商業航天許可和監管方麵與許多盟友國家不同，其中商業空間遙感領域最為顯著。在美國，所有攜帶地球成像的傳感器的衛星都必須通過美國國家海洋和大氣管理局（National Oceanic and Atmospheric Administration）的分級別許可證。最嚴格的許可要求針對的是技術最優秀的企業。許多國家根本不需要空間遙感許可證，包括法國，澳大利亞等國。

拜登政府2021年12月發布《美國太空優先框架》（United States Space Priority Framework）稱，為了創造自由、公平的國際市場，美國將與麽盟友、夥伴合作，協調、更新太空政策、法規、出口管製和其他管理全球商業活動的措施。但要在實現協調方麵取得有意義的進展，仍有許多工作要做。

（四）機會

美國在衛星製造和發射能力方麵依然擁有巨大優勢，也有強大且有競爭力的商業太空生態。2023年，美國的有效發射能力是世界其他地區總和的4倍多。這種規模上的優勢可以帶來自我強化的循環，讓其他國家更難追趕。規模對於學習曲線、市場份額和創新發展都有重要意義。因此，以下兩個動作很有意義：

第一，繼續推進。美國情報界和軍方不應放過這個機會之窗，而應以新的方式利用這一優勢。正如美國國防部最近發布的《商業太空一體化戰略》（Commercial Space Integration Strategy）所呼籲的那樣，雖然依賴商業航天係統存在風險，但不整合商業解決方案，不利用商業部門的技術創新和速度也存在風險。

第二，先試後買。《一體化戰略》中確定了混合任務領域，如情報、監視和偵察（ISR）；衛星通信；軍民兩用項目都可以從商業航天服務中受益，比傳統采購計劃更早交付。正如最近的一份報告中指出的，“美國軍事運營商不必等待數年，才由太空部隊來定義、開發專用的戰術太空ISR係統；他們今天可以購買和使用不斷優化的商業ISR服務。重要的是，這種“先試後買”的方法允許作戰人員嚐試新的太空技術，調整作戰理念，在政府投資數十億美元采購專用係統之前更好地理解真正的需求。

▍太空碎片

太空碎片是一個日益嚴重的問題，它影響到所有衛星運營商和所有軌道。其許多最大的成因是可預防的，例如破壞性反衛星試驗和留在軌道上的報廢衛星、火箭體。美國太空單位的數量和質量優勢提供了一個獨特的機會，來引領國際創造更穩定和可持續的環境，塑造行為規範。這對美國的長期利益有利。

（一）趨勢

圖10是各責任國在軌碎片的累積增長對比。隻顯示了可跟蹤和編目的碎片（在LEO上要比網球大）。軌道上許多小碎片，可能對衛星和載人航天器造成嚴重損害。現已退役的美國航天飛機的擋風玻璃在幾次飛行中都受到了損壞，因為太空碎片太小（例如油漆碎片）而無法追蹤。

圖10中的大幅增長往往來源於事故，其中一部分疏忽或主動行為。例如反衛星導彈試驗、衛星撞擊等。目前造成碎片最多的三大事件包括：中國反衛星導彈實驗、美俄衛星撞擊、俄羅斯反衛星導彈實驗。

圖10：各責任國太空碎片數量對比。

太空碎片對所有軌道都是危害，但太空時代開始以來，絕大多數碎片都位於低地軌道（47%）和低低地軌道（39%）。碎片墜落的時間取決於許多因素，高度、質量、橫截麵積和空間氣候，但一般來說，低低地軌道的碎片會在幾個月或幾年內墜落。因此，低低地軌道可以更有效地自清潔。

然而，上低地軌道碎片墜落需要更長的時間，其中一些可能永遠不會墜落。如圖11所示，上低地軌道碎片隨著時間的推移而增加。值得慶幸的是，高度較高的中地軌道（MEO）和同步軌道上，產生碎片的事件很少。

圖11：各種軌道上碎片數變化。

另外，火箭的最高級也是碎片的主要來源之一。如果它們的推進劑沒有排氣，或者電池沒有正確放電，火箭體可能會在軌道上停留數月或數年，然後突然爆炸，產生數百塊碎片。留在軌道上的火箭體數量是一個日益嚴重的問題，尤其是在上低地軌道和同步軌道中（如圖12所示）。

圖12：各軌道上火箭體數量變化。

（二）展望

一方麵，巨型星座不斷擴大，更多的火箭體被留在更高的軌道上；一方麵空間監測能力和碎片清除能力正在發展，因此未來幾年空間碎片的前景喜憂參半。星座的興起引發擔憂，較低軌道上已經很擁擠，衛星卻越來越多，衛星運營商之間的協調和空間交通管理變得越來越困難，增加了碰撞的風險。

退役衛星能自然墜落就變得很重要。為了應對質疑，SpaceX設計了分階段發射流程，將Starlink衛星發射到超低軌道（低於300公裏），檢查後再送到運行高度（通常為540公裏上下）。不合格衛星則留在初始高度，幾周內墜落。還有自動碰撞規避係統和退役衛星主動墜落係統。

中國因留在外空的高軌道火箭體數量多而受到指責。如圖13所示，在第三太空時代，中國留在外空的火箭體數目為：低低地軌道44個，上低地軌道43個，中地軌道19個，向同步及其他軌道7個。同時，NASA還指責中國火箭體返回大氣層時不保留燃料，因而墜落流程不可控。

好消息是，太空領域意識（space domain awareness capacity）在不斷增強，碎片處理技術方麵也有創新。ExoAnalytic Solutions、LEO Labs和Slingshot Aerospace等商業公司已經為外空監管、分析產品創建了私營市場，幫助更好地跟蹤和預測太空中的碰撞和風險。它們不是單純依賴美國軍方發布的非機密數據，而是正在建立由地麵雷達、望遠鏡和數據融合平台組成的網絡，為外空運營商提供更準確、及時和可操作的碰撞警告。它們提供物體的近實時圖像，推測衛星的功能，診斷衛星可能遇到的問題（如太陽能電池陣列未正確部署）。

日本的Astroscale、英國的Surrey Satellite和瑞士的ClearSpace則正在開發外空清理技術。2019年，歐洲航天局（ESA）資助了機器人捕獲太空碎片的任務。該任務計劃於2026年執行，目標是2013年發射活動中遺留在上低地軌道的有效載荷適配器。2023年8月，任務目標被另一塊空間碎片擊中，產生了七塊新的碎片。

從國家安全的角度看，商業監管為太空活動建立了共同基準，降低了風險。提升的透明度使其他國家更難開展敵對性質的外空活動而不被發現，為美國、盟友、夥伴乃至敵人提供了公開信息來源。當然，透明度提升對所有主體同時有效，美國也必須假設自己的所有太空活動都在被監視著。

（三）關鍵問題

處理太空碎片需要集體行動，因為其收益為所有運營者共同享有，但清理碎片的費用卻由特定運營者支付。當前的國際協議還沒有充分分配盡量減少和清除碎片的責任。研究指出，關於碎片及其來源的信息往往不完整或不準確，清理碎片的費用仍然很高，缺乏要求責任方承擔費用的機製。此外，許多碎片清除技術也可用於攻擊性軍事目的。

這些因素相結合，可能導致太空碎片繼續不受控製地增長，並抑製未來的創新。有三個問題尤其關鍵。

第一，建立行為規範。衛星業務的基本規則需要平衡相互競爭的需求，以維持安全、可持續的太空環境，同時允許運營商快速有效地創新和部署星座。類似的海洋公約可以作為參考。

第二，協調碎片預防規則。最迫切的需求之一是各國采取一致步調，減少非運行衛星和火箭體產生新的太空碎片。2022年，美國聯邦通信委員會發布了新規則，要求美國的低地軌道衛星運營商“在完成任務後5年內處置其衛星”，可惜這一規則僅適用於美國許可的衛星和尋求美國市場準入的外國衛星。美國聯邦航空局（FAA）還在考慮一項規則，要求商業公司在25年內將火箭體從軌道上移除或將其移至安全處置軌道。但同樣的，這一規則僅限於美國，無法對其他國家主體進行規製，尤其是近年來高軌滯留最多的中國。

第三，頒布暫停反衛星試驗令。如前所述，反衛星實驗製造了大量碎片。美國也在2008年和1985年擊落自己的衛星（雖然產生的碎片較少），印度則在2019年第四個執行了反衛星實驗。如果更多國家效仿，後果令人擔憂。

2022年12月，聯合國以壓倒性多數通過了一項不具約束力的決議，支持暫停，隻有9個國家投了反對票，9個國家投了棄權票。截至2023年10月，已有37個國家承諾遵守反衛星試驗暫停令。然而，中國和俄羅斯投了反對票，印度投了棄權票。

（四）機會

雖然美國的法律無法控製外國行為者，但憑借太空飛行器的數量優勢，大多數衛星和發射活動都受美國約束。隻要美國保持其數量優勢，其法律就可以成為一套事實規範，違反美國法律、法規的活動將逐步被視為異常。但一些其他國家，尤其是中國，正在迎頭趕上，因此，保持當前的數量優勢非常重要。

另外，美國應該利用自己的登月能力作為號召，促使其他國家做出更具體和有約束力的承諾，以形成太空行為規範，協調商業航天企業的外空政策、法規、進出口管製。美國宇航局2020年10月簽署的《阿爾忒彌斯協議》已擴大至39個參與國。但這些協議原則基本上不具有約束力，美國以外最大的太空大國——中國、印度和俄羅斯——也並未加入該協議。此外，美國還可以建立允許國際參與的研究崗位，進一步吸引國際力量。

▍結論和建議

第三太空時代的局勢很可能超類似第一太空時代的方向邁進，越來越成為中美之間的兩極競爭。目前，還未形成勢均力敵的平衡局勢，美國的外空發射能力和衛星建設能力遠強於中國和其他國家。

但美國的優勢不會無限期保持。今天的優勢來自美國在太空技術方麵的領導地位——這是政府和私人投資幾十年來積累的成果，如果沒有持續的努力和關注，這些優勢很可能轉瞬即逝。

美國必須將優勢轉化為比技術更深的國家力量：自由市場、開放社會和資本獲取結合，形成真正的創新引擎。美國必須繼續創新，並且要加快創新速度，以對手無法匹配的速度進行發展。

為實現這一目標，本報告提出三條建議：

（一）減少商業公司和新型火箭的障礙

要維持發射活動的優勢，就需要突破許可和監管方麵的瓶頸，對發射場地的基礎設施和管理采取更具戰略性的方法，並增加競爭機會。

國會和交通部應共同努力，增加美國聯邦航空局商業太空運輸辦公室的勞動力。該辦公室目前的155個授權職位，不足以支持美國不斷增長的商業航天產業。這支隊伍需要盡快擴大，也需要額外撥款來支持這種擴張。

國會還應該為發射場地的基礎設施現代化給太空部隊提供額外資金。增加發射場對商業發射運營商的收費可以支持這項撥款。

太空部隊應修改其“車道1”的采購戰略，為新進入者創造更多機會，將更多的發射任務轉移至“車道1”，並允許新入場的運營商在火箭準備就緒後立即獲得資格並競爭發射，而不必等待一年一次的合同機會。

（二）加強軍事和情報能力優勢

美國情報界和軍方應迅速采取行動，利用Starship和New Glenn的超重型運載先發優勢，推動美國的外空軍事和情報能力進一步領先於競爭對手，並加快航天工業的創新步伐。

NRO應加快開發更大的ISR衛星，專為利用超重型運載火箭而設計電光、雷達和信號情報任務。係統升級可以創造優勢，增強威懾力，對抗潛在的敵對活動。

太空部隊應該開發一個新的戰術ISR層，能力進一步優化，能在競爭激烈的外空戰中持續監測和追蹤目標。之前，太空部隊與NRO就這一目標的合作計劃進行了長期談判，現在是太空部隊獨發展戰術ISR的時候了。

太空部隊應加快發展外空物流和衛星對外空服務等新興技術。太空部隊應在其下一次預算申請中增加一項為期五年的計劃，向工業界發出強烈信號，發展常規的對外空服務技術和機器人維修技術。

太空部隊應加快開發和測試外空變軌技術，通過運載火箭在亞軌道上快速運送貨物和人員。雖然存在有效載荷能力和成本限製，但這一技術在特定情況下可能非常有價值，可以成為對手作戰計劃的關鍵顛覆者。當前的“點對點交付”（Point to Point Delivery）計劃的400萬美元預算並不足以激發商業領域貫徹該計劃的信心。另外，還應該測試使用無人飛船作為著陸墊在海上與外空進行貨物運輸。最終目標是將貨物（甚至機組人員）降落在偏遠的機場、基地、海上航空母艦、驅逐艦和其他船隻的直升機停機坪上。

太空部隊和NASA作為有影響力的買家，應高度關注航天產業的二三線基地產能和供應鏈多元化。可以通過設置購買策略，鼓勵和支持新的製造者加入。

另外，太空部隊應該以“先試後買”的方案，大規模采購商業太空戰術ISR服務。幫助戰鬥人員迅速掌握前沿技術，甚至參與需求設計，推進新技術的發展。這種方式還能幫助新興的商業航天工業彌合開發與大規模部署之間的距離，進而獲得更多商業成功的機會。

（三）撬動民用外空合作

NASA應該擴張阿爾忒彌斯計劃，並為利用月球設定更長期的計劃。規劃中應包括對月貨物運輸和載人登陸活動的長期采購計劃，對外空發射係統的可持續評估，以及在技術可行後對月球和地月互動進行最佳商業利用戰略。

NASA還應利用即將實現的超重型火箭，開發更多深空任務。例如：比哈勃和韋伯望遠鏡更大的太空觀測平台，對更多太陽係行星和衛星進行采樣。同時，利用這些任務的吸引力——包括科研和聲望——來吸引國際夥伴。NASA是太空科學和探索合作的首選，而新的深空任務將進一步增強其吸引力。

美國在外空政策方麵應著重夠創造有利外空行為規範，追求達成“納什均衡”，確保在利於美國經濟和戰略利益的前提下，其他主體沒有動力偏離規範活動。

另外，利用NASA在民用外空項目上的吸引力，推進自己製定的外空行為規範，建立在阿爾忒彌斯協議基礎上的新多邊協議值得考慮。協議應當要求簽署國家在避免軌道碎片方麵至少達到美國的監管標準，並立刻停止所有反衛星實驗。同時，製定一套共同的商業外空法規、進出口和許可標準，促進公平、透明和負責任的商業太空市場。