“當(dāng)近地軌道上物體的密度達到臨界點時，碰撞產(chǎn)生的碎片會引發(fā)級聯(lián)效應(yīng)，導(dǎo)致軌道被太空碎片覆蓋，威脅航天活動。”
這是美國科學(xué)家唐納德·K·凱斯勒在1978年提出的“凱斯勒現(xiàn)象”理論，核心建議是減少非運行航天器的軌道數(shù)量以避免碰撞鏈式反應(yīng)。
當(dāng)下，商業(yè)航天進入了蓬勃發(fā)展的新階段，全球衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量快速增長，大規(guī)模星座部署已成為主流，比如我們熟知的“星鏈”，國內(nèi)多家公司也在加速發(fā)射衛(wèi)星的速度和數(shù)量，搶先占據(jù)軌道資源。
本周，國家航天局發(fā)布消息稱，已于近期設(shè)立商業(yè)航天司，相關(guān)業(yè)務(wù)正在逐步開展。二級市場方面，商業(yè)航天概念股表現(xiàn)活躍，股價集體上漲，多家公司漲停。
只是，商業(yè)航天在進入繁榮發(fā)展的同時，也導(dǎo)致軌道空間日益擁擠，疊加空間碎片數(shù)量的激增，使得太空安全問題越來越緊張。最近被大眾所熟知的相關(guān)事件就是，中國神舟二十號飛船返回艙舷窗玻璃被太空碎片撞出裂紋，原定返回任務(wù)取消。
在國家航天局發(fā)布的最新文件中，也談及了“空間碎片監(jiān)測預(yù)警與減緩清除”的相關(guān)問題。太空沒有紅綠燈，客觀地說，太空已成為關(guān)乎國家發(fā)展與經(jīng)濟安全的新疆域，用衛(wèi)星“保護”衛(wèi)星，發(fā)展自主可控的太空感知能力，保障在軌資產(chǎn)安全，已成為商業(yè)航天的新戰(zhàn)場。
根據(jù)沙利文研究發(fā)布的數(shù)據(jù)，全球商業(yè)航天市場規(guī)模從2020年的620億美元增長至2024年的750億美元，預(yù)計到2029年商業(yè)航天市場全球銷售收入將達到937億美元，2024年至2029年期間的復(fù)合年增長率為4.6%。
未來五年，全球的衛(wèi)星的數(shù)量要從1.2萬顆要到5.7萬顆。其中，美國公司SpaceX的Starlink星座已部署超1萬顆衛(wèi)星，計劃星座規(guī)模4.2萬顆；英國公司OneWeb星座已部署600余顆衛(wèi)星，計劃規(guī)模6372顆。
而中國航天也正處于高速發(fā)展階段，計劃發(fā)布多個超萬顆衛(wèi)星星座。中國星網(wǎng)GW星座已部署100余顆衛(wèi)星，計劃部署1.2顆；上海垣信已部署近100顆衛(wèi)星，計劃部署1.4萬顆。
巨型星座的出現(xiàn)，帶來的最核心的問題就是太空貧瘠的資源越發(fā)的稀缺。按照國際電聯(lián)的規(guī)定先占先用，為此我國也提出來了“占頻保軌”，簡單來說，就是太空中誰先占了就是誰的。當(dāng)前，上天的衛(wèi)星基本都是低軌衛(wèi)星，集中在300-600公里的高度。在這些軌道上，不僅要聚集幾萬顆衛(wèi)星，還有眾多的太空碎片，不僅頻軌資源越來越少，各種安全問題也頻發(fā)。
據(jù)悉，太空碎片主要來源于失效的航天器、火箭的末級殘骸、航天器之間的碰撞或爆炸產(chǎn)生的次生碎片，以及航天活動中遺落工具等。根據(jù)歐洲航天局(ESA)發(fā)布的《2025年太空環(huán)境年度報告》顯示，太空碎片數(shù)量龐大且仍在增長，大于10厘米的太空碎片超過5萬個；在1厘米到10厘米之間的太空碎片約有120萬個，難以被監(jiān)測，卻能輕易擊穿航天器外殼，是真正的隱形殺手；在1毫米到1厘米之間的太空碎片約有1.4億個，動能相當(dāng)于地面子彈，足以損壞關(guān)鍵設(shè)備。
1983年，美國"挑戰(zhàn)者號"航天飛機，與一塊僅0.2毫米的涂料碎片相撞，航天飛機舷窗被劃傷，被迫提前返回地球；1996年，歐洲"阿麗亞娜"火箭殘骸以約14公里／秒的相對速度撞斷法國"西雷斯"電子偵察衛(wèi)星重力梯度穩(wěn)定桿，衛(wèi)星姿態(tài)失控，最終失效；2022年，國際空間站聯(lián)盟MS -22飛船遭遇微流星體撞擊，導(dǎo)致冷卻劑泄漏。
2023年，中國天宮空間站太陽翼因太空微小顆粒撞擊導(dǎo)致局部受損，后續(xù)由航天員出艙成功修復(fù)；2025年11月5日，中國神舟二十號飛船計劃返回時，返回艙舷窗玻璃被太空碎片撞出裂紋，原定返回任務(wù)取消，航天員乘組換乘神州二十一號飛船返回。
太空中的這些碎片以每秒數(shù)公里高速運行，碰撞航天器輕則損傷表面，重則導(dǎo)致系統(tǒng)失效甚至爆炸，對我國眾多的在軌航天器，特別是空間站等國家級資產(chǎn)的安全運行帶來了嚴峻挑戰(zhàn)。
不僅如此，上萬顆衛(wèi)星在爭奪軌道資源的同時，“較近”的距離也會導(dǎo)致出現(xiàn)碰撞的風(fēng)險。據(jù)美國“太空情報報告”報道，從去年12月到今年5月底的半年內(nèi)，“星鏈”衛(wèi)星執(zhí)行了超過14萬次機動變軌，從而避免在太空中“撞車”，這一數(shù)量是此前6個月的2.8倍。另外，受太空復(fù)雜環(huán)境的影響，2022年隕落的“星鏈”199 顆，2023年254顆，2024年則有316顆墜入大氣層燒毀。
一個又一個數(shù)據(jù)都在說明一件事，那就是在爭奪太空資源的同時，如何捍衛(wèi)保障太空資產(chǎn)安全，實現(xiàn)碰撞預(yù)警、實施主動規(guī)避已成為未來能否掌握握太空主動權(quán)的關(guān)鍵。
新的競爭態(tài)勢下，太空環(huán)境正面臨前所未有的挑戰(zhàn)。國內(nèi)外星座計劃加速部署，在軌衛(wèi)星數(shù)量激增，碰撞風(fēng)險加劇，對太空環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了威脅?！秶液教炀滞七M商業(yè)航天高質(zhì)量安全發(fā)展行動計劃（2025—2027年）》近日發(fā)布，強調(diào)堅持統(tǒng)籌發(fā)展和安全，將商業(yè)航天納入國家航天發(fā)展總體布局。
值得一提的是，很早之前，國外多個國家就已經(jīng)針對太空安全制定了相關(guān)的政策體系。1986年，英國《外層空間法》要求衛(wèi)星發(fā)射需獲得許可證，深清楚須證明其符合有關(guān)空間碎片減緩的做法。1988年，美國相關(guān)空間政策中已涉及空間碎片問題。之后，俄羅斯、歐洲等都在整個空間碎片里提出了比較完備的制度體系。
中國也在加速相關(guān)進程，在2021年，中國《關(guān)于促進微小衛(wèi)星有序發(fā)展和加強安全管理的通知》，要求微小衛(wèi)星任務(wù)結(jié)束后25年內(nèi)離軌，避免長期占用常用軌道。2025年，《發(fā)射前空間碎片減緩審查要求》，要求了發(fā)射前空間碎片減緩審查流程，對航天器的鈍化、離軌設(shè)計等提出量化要求。同時，發(fā)展自主、精密、高效的太空態(tài)勢感知能力已成為我國的戰(zhàn)略剛性需求。
所謂的太空感知衛(wèi)星是以天基平臺為核心構(gòu)建的軌道監(jiān)測系統(tǒng)，具備全天候監(jiān)視能力，可對太空中的在軌航天器、太空垃圾、火箭殘骸、小行星碎片等目標實施監(jiān)測，從而能夠發(fā)現(xiàn)在軌航天器的潛在碰撞風(fēng)險。區(qū)別于別的衛(wèi)星，可以看作是“保護”衛(wèi)星的衛(wèi)星。相較地基感知，天基感知具有覆蓋范圍大、探測效率高等明顯優(yōu)勢。
目前，國外已有多家公司開始布局太空感知衛(wèi)星。其中，NorthStar Earth & Space公司，建設(shè)52星低軌SKYLARK星座，2024年1月發(fā)射首批4顆SSA衛(wèi)星；Turion Space公司的DROID.001 衛(wèi)星已于2023年6月發(fā)射。
國內(nèi)側(cè)，今年9月5日，開運聯(lián)合發(fā)射廣視星座的第一顆衛(wèi)星，總星座計劃發(fā)射24顆；據(jù)央視新聞報道，星圖測控日前推出了“星眼”太空感知星座計劃，計劃于2026年上半年發(fā)射試驗衛(wèi)星，總星座計劃發(fā)射156顆，將搭載寬視場相機、紅外相機、成像相機、電磁監(jiān)視、多光譜相機、算力單元、智能處理軟件等載荷，構(gòu)建近地軌道檢測網(wǎng)絡(luò)。
在投資者會上，星圖測控董事長胡煜指出，“擁擠的太空、國家政策加上技術(shù)變革，是入局的原因。天基是對地基的一個很大的補充，太空感知星座正成為商業(yè)航天時代的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，其核心商業(yè)價值在于構(gòu)建‘監(jiān)測-預(yù)警-服務(wù)’的完整生態(tài)鏈。”
區(qū)別于馬斯克的星鏈關(guān)注的是終端的發(fā)展和收費的模式，太空感知衛(wèi)星則更看重數(shù)據(jù)價值服務(wù)，“馬斯克未來一定會把在軌服務(wù)和安全的業(yè)務(wù)交給另一家具備測運控能力的，從而保障星鏈的正常運行。”
中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，2020年至2025年中國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值規(guī)模持續(xù)增長，預(yù)計2025年將達到2.8萬億元，期間復(fù)合增速達22.9%，展現(xiàn)出強勁發(fā)展勢頭和廣闊市場前景。太空中的衛(wèi)星越來越多，除了像星鏈那樣直接向終端提供收費服務(wù)外，衛(wèi)星的保障服務(wù)也就是感知衛(wèi)星，已成為國內(nèi)外爭相布局的領(lǐng)域。
從目前的場景來看，作為商業(yè)航天時代的基礎(chǔ)設(shè)施，太空感知星座的商業(yè)化應(yīng)用大致在三個方向：數(shù)據(jù)服務(wù)，提供太空交通管理訂閱服務(wù)；保險與風(fēng)險評估，幫助衛(wèi)星保險公司量化碰撞概率；發(fā)射窗口優(yōu)化，為火箭發(fā)射任務(wù)提供發(fā)射彈道碰撞安全性分析。
胡煜認為，太空感知星座開創(chuàng)了太空管理服務(wù)的一個新模式，不是賣數(shù)據(jù)，而是提供在軌安全的服務(wù)，后期可能就會把星推走，把碎片推走。當(dāng)星座建設(shè)完成之后，從星座本身，到地面的測運控，到天地的算法在到太空云，就會形成一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈。
不過，這只是目前的規(guī)劃，由于是一項高投資且長回報周期的項目，太空感知只是第一步，還有很多問題需要去解決。相較于靜止的地面，太空是一個高速運動的環(huán)境，在碎片監(jiān)測時，只是能夠看到相對位置是否存在，還不能做到完全的高精度定軌，以及未來還要去面對處理異動的問題。
另外，商業(yè)航天作為復(fù)雜性工程，協(xié)同發(fā)展亦是未來的關(guān)鍵。單打獨斗很難走遠，如何去聯(lián)動上下游去共建，統(tǒng)一思路朝著一個方向長期投入，也是區(qū)別于傳統(tǒng)航天產(chǎn)業(yè)的一點，更是中國與海外商業(yè)航天競爭軍備賽的制高點。（文 | 志讀科技，作者 | 杜志強，編輯 | 鐘毅）
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