211service.com
För att lösa problem med rymdtrafiken, se till det öppna havet
DEN DÄR
Främst tack vare uppkomsten av satellit-megakonstellationsprojekt som OneWeb och SpaceX:s Starlink, föreslår American Astronomical Society , är det möjligt att vi kan se mer än 100 000 satelliter kretsa runt jorden till 2030 – ett antal som helt enkelt skulle överväldiga vår förmåga att spåra dem alla. Experter har upprepade gånger efterlyst ett bättre ramverk för att hantera rymdtrafik och förhindra a framtida plåga av satellitkrascher , men världens största rymdmakter släpar fortfarande sina fötter. Hela tiden, fler och fler föremål zoomar farligt nära varandra.
Ruth Stilwell, verkställande direktör för Aerospace Policy Solutions och en adjungerad fakultetsmedlem vid Norwich University i Northfield, Vermont, har ett förslag på hur vi bättre kan hantera rymdtrafiken. Hon hävdar att vi bör se till de sjölagar och policyer som utvecklats under hundratals år för att vägleda hur fartyg och andra fartyg på havet borde bete sig.
Kan du börja med att ge mig ett land med rymdtrafikledning och rymdsituationsmedvetenhet idag? Hur skulle du utvärdera hur väl världen för närvarande gör dessa saker?
Rymdtrafikledning är i hög grad ett framväxande område. Vi är i ett tidigt skede, där diskussionerna i det internationella samfundet är i utvecklingen av normer och normer för beteende. Det grundläggande syftet med rymdtrafikledning är att förhindra kollisioner i rymden. Kollisioner är till sin natur skräpgenererande händelser som gör att själva domänen blir förorenad och mindre säker för framtida aktörer. Så det är dubbelt – det är inte bara att en kollision skadar satelliter; en kollision orsakar också långvariga skador på själva miljön. Och vi ser det mycket tydligt i alla utvärderingar av [2009] Iridium-Cosmos kollision .
Rymdens situationsmedvetenhet är en annan sak – det handlar om att tillhandahålla data. Olika länder och företag runt om i världen upptäcker var dessa objekt befinner sig i omloppsbana och delar vad som finns där ute. I 50 år behövde du egentligen inte mycket information förutom [platsen för skräpet så att det kan undvikas]. Men när orbitaldomänen blir mer överbelastad med skräp är det inte bara en fråga om hur undviker du skräp? Det är nu Hur interagerar du med andra [satellit]-operatörer där uppe? När det finns två manövrerbara satelliter som vill vara på samma plats samtidigt, det är då du kommer till frågan om ledning snarare än om rymdsituationsmedvetenhet.
I enlighet med dessa linjer, när det finns en möjlig kollision mellan två objekt, vad är den allmänna processen på plats för att förhindra att en katastrof uppstår? Finns det en snabb översikt du kan ge?
Jag har varit på jakt efter en auktoritativ referens som talar om processen från ände till slut. Jag önskar att jag kunde säga, Gå till den här resursen, så kommer den att visa dig vad som händer från det att de letar efter en nära inställning till den tidpunkt då beslutet fattas om huruvida en satellit ska manövreras eller inte. Men det är lite ogenomskinligt. Olika operatörer har olika interna processer som de inte nödvändigtvis vill dela med sig av.
Den amerikanska rymdstyrkans 18:e Space Control Command Squadron tittar ständigt på himlen och omvärderar situationen var åttonde timme. Om de upptäcker att en nära inflygning är möjlig, kommer de att utfärda en konjunktionsvarning till ägaren-operatören av satelliten. Sedan går det i händerna på ägaren-operatören att bestämma vad som ska göras med den informationen. Och sedan kommer den 18:e att fortsätta att övervaka saker och ting. Projektionen av var något kan befinna sig i rymden varierar mycket beroende på objektet, hur det är format, hur det reagerar på atmosfären runt det ... Om det finns någon avsikt från operatörens sida att flytta det med flit, förändrar det också observationerna.
Du har hävdat att även om flygtrafikledning kan verka som en vettig analog till rymdtrafikledning av uppenbara skäl – nämligen att det handlar om att förhindra kollisioner – så är det faktiskt en olämplig modell, och att sjölagstiftningen faktiskt ger en bättre sådan.
Hela världens internationella luftrum är tilldelat en enda enhetsstat i syfte att tillhandahålla flygledningstjänster. Så till exempel kontrollerar USA 5 miljoner kvadratkilometer av inhemskt luftrum men 24 miljoner kvadratkilometer av internationellt luftrum. De är den enda myndigheten att tillhandahålla dessa flygledningstjänster i det luftrummet i kraft av ICAO [International Civil Aviation Organisation].
Rymden har inget sådant. Men det har inte det öppna havet heller. Vad det fria havet har är en samling överenskomna beteenderegler och befogenheter över varje fartyg: den stat under vilken fartygsflaggan förs. Det finns ingen höghavsmyndighet som säger ja eller nej, du kan verka här och du kan inte verka här. Alla har tillgång till denna delade resurs, och principerna för havets frihet inkluderar navigeringsfrihet, frihet för överflygning, frihet att dra kablar under, frihet att fiska. Inom sjöavtalen finns frihet att bedriva kommersiell verksamhet. Detta skiljer sig från luftrummet, som historiskt sett har varit ett område enbart för transporter.
Orbitaldomänen är inte enbart för transport [heller]. Det är den domän där den kommersiella verksamheten sker: telekommunikation, fjärranalys, etc.
Naturligtvis är sjörätten också till för att förhindra kollisioner på öppet hav. Kollisionsregler, eller colregs, dikterar vad som ska hända om två fartyg är [på kurs mot] en frontalkollision: vem har prioritet att manövrera, vad ska man göra om något händer i en smal kanal ... Den här typen av principer är upplagda väldigt tydligt. De har mycket tydlig tillämpbarhet på de utmaningar vi står inför inom rymddomänen. Det finns mycket tydliga paralleller. Om vi tar flygmodellen försöker vi verkligen tvinga in en fyrkantig pinne i ett runt hål.
Finns det stötande eller oenighet om idén att använda sjörätten som inspiration för rymdlagen? Går det allmänna samförståndet mot denna idé?
Jag tror att det trendar på det sättet, på grund av [det faktum] att det verkligen är den enda gångbara vägen framåt, men det finns alltid diskussion. Att låta någon eller någon enstaka kropp bestämma vad vi kan göra är inte ett realistiskt resultat, med tanke på rymddomänens natur. Vi kör inte rymdtrafik som flygtrafik eftersom det inte bara är en säkerhetsfråga. Det är en diplomatisk fråga och en ekonomisk fråga också.
Att ge kontroll över rymdtrafiken till ett tillsynsorgan skulle vara enkelt, som den 18:e Space Control Squadron, som tillhandahåller dessa tjänster gratis. Men det finns länder som är misstänksamma mot den [idén]. Och så är det naturligtvis frågan om hemligstämplade uppgifter. Så du kommer in i dessa komplexiteter av förtroende – du vet, om det fanns en pålitlig global enhet, så skulle vi säkert kunna göra det. [Men] det finns inga som alla litar på, och tillit är något som förändras över tiden.
Så vägen framåt är att skapa ett sätt för den informationen att delas och lita på. Till exempel arbetar jag på ett projekt där vi pratar om blockchain som en möjliggörare för pålitlig informationsdelning. Genom blockkedjans natur kan du bestämma vem som matat in informationen och validera dem som en legitim deltagare, och den informationen kan inte ändras av en tredje part.
Rymden beskrivs ofta som en ny sorts vilda västern — laglös och oreglerad, och allt går. Hur kan ett ramverk för något som rymdtrafikledning ens etableras om det inte heller finns någon fast väg för att upprätta regler till att börja med?
Jag skulle hävda att rymden faktiskt inte är vilda västern. Det finns en skyldighet i 1967 års rymdfördraget för stater att övervaka föremål som de tillåter att skjuta upp från sina länder. Så det är inte oreglerat; det är inte helt gratis. Det är bara att vi inte har kommit överens om vad det faktiskt innebär för fortsatt tillsyn.
Iridium-Cosmos-olyckan var en väckarklocka. Det utlöste mycket aktivitet, som utvecklingen av on-orbit serviceteknik att göra sig av med stora föremål som finns kvar i rymden, och även utvecklingen av kommersiella sensornätverk så att vi kan få bättre och bättre information om rymdsituationsmedvetenhet.
Nästa stora katalysator tror jag är megakonstellationer. Vi ser fler [potentiell kollision] varningar mellan två manövrerbara satelliter, vilket är ett lösbart problem om vi har en uppsättning regler. Detta skapar en stor press på systemet att börja nå dessa överenskommelser. Kapitalism är en ganska effektiv motivator. När människor ser fler och fler ekonomiska möjligheter i populära banor, blir balansering av tillgången till dessa banor också en motivator.