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临近空间全球治理的解决方案


原文标题:临近空间全球治理的解决方案

原文链接:https://epaper.gmw.cn/gmrb/html/2023-03/30/nw.D110000gmrb_20230330_2-14.htm

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在“空天之间”,存在着空间环境极为特殊的区域——临近空间,它是传统航空空间和航天空间的接合部。

临近空间跨越范围广,通常在距地球表面20千米到100千米(海拔65000英尺到328000英尺)之间,从阿姆斯特朗极限(约位于海拔18至20千米)开始,向上至卡门线(位于大约海拔90至100千米)结束。大气层有五层,临近空间跨越其中三层,分别是平流层(海拔20到50千米)、中间层(海拔50到85千米)和热层(海拔85到100千米)。

由于民用航空活动一般在海拔15千米(即海拔38000英尺)以下的高度进行,外层空间活动一般在海拔100千米以上的高度进行,因此传统民用航空活动和外层空间活动范围基本不在临近空间内。

随着航空航天技术的发展,临近空间特有的战略价值日益凸显。从科技上讲,临近空间为传统航空航天科技提供新应用场景,实现科技突破。

临近空间产业发展快

相较航空活动,临近空间活动可以提供更长时间的高空稳定驻留,具有准入门槛低、成本低、机动性强、污染小的优势,能够提供通信、导航、对地观测、互联网接入等服务。

临近空间飞行器,主要包括高空气球、临近空间太阳能无人飞行器、平流层飞艇等。由于临近空间空气稀薄等环境特征,航空器和航天器技术无法直接移植、搬运到临近空间飞行器上,因此发展临近空间飞行器需要研发系列专门技术,主要包括能源技术、动力技术、材料技术、自动控制技术、组网技术、有效载荷技术和环境适应性技术等。

随着技术发展、成本降低和应用需求多元化,越来越多先进的临近空间飞行器被研发出来,在军民领域实现应用。例如,临近空间低速长航时飞行器(飞艇和太阳能无人飞行器等)利用临近空间大气环境稳定等特点,能够在临近空间内进行持续数天,数月乃至更长时间飞行。临近空间飞艇留空时间比传统航空器长几十倍甚至百倍,可以长期、不间断获取数据。与人造卫星相比,临近空间低速长航时飞行器视野广、成本低、生存能力强、空间分辨率好、易于载荷更新和维护。

科技进步推动临近空间产业的发展。传统上,临近空间产业较多应用于空间科学和大气科学。2010年以来,临近空间产业逐渐多元化。2011年,美国谷歌公司启动LOON项目,旨在通过将气球放置在18至25千米之间的高度来创建空中无线网络,经过随后的飞行测试和技术改进,平均留空时间已超过100天。

中国的临近空间技术、临近空间产业近年来发展迅速。2017年以来,北京航空航天大学临近空间飞艇跨昼夜驻空时间不短创造新纪录,姿态自主可控,相比没有动力控制、自由漂浮的谷歌气球技术更先进,产业化条件更成熟。中国科学院、中国电科集团和部分企业也在境内外进行临近空间飞行器研发、试验。

未来,临近空间投放发射、通信导航监视、载人观光旅行(包括跳伞)、新技术验证试验等将更加常态化,临近空间的应用前景更加光明。

临近空间全球治理面临挑战

临近空间在服务经济社会发展和安全方面前景广阔,开发临近空间,机遇和挑战并存。受法律地位的不确定性影响,临近空间产业的运营的可预见性、经济可行性和长期可持续性无法得到保证。

法律地位的不确定性具体体现在国际与国家两个层面。在国际层面,临近空间缺乏清晰的国际法规范。在国家层面,只有少数几个国家颁布了专门规范临近空间活动的法律或者政策。究其原因,一是目前仅有少数国家在开展临近空间活动,国际社会立法动力不足,二是临近空间技术大规模应用尚未形成,建立统一标准存在困难。临近空间法律地位的不确定性造成临近空间发展的不确定性,尤其是临近空间国际运营许可条件、安全和安保要求、监督管理等,不确定性更加明显。

临近空间全球治理面临的挑战主要包括三个方面:

(一)航空航天划界问题

《国际民用航空公约》《外层空间条约》,或者其他相关国际条约都没有规定外层空间和空气空间垂直界限;自联合国和平利用外层空间委员会成立以来,国际社会围绕空气空间和外层空间的划界问题未能形成结论。

由于空气空间的上部边界和外层空间的下部边界始终未能确定,处于传统的、典型的空气空间和外层空间过渡地带的临近空间也就难以准确确定清晰的边界,实践中,大家将临近空间模糊界定为传统民用航空活动和外层空间活动区域以外的空间。

(二)临近空间的法律地位

临近空间介于空气空间与外层空间之间,究竟适用外层空间法还是航空法是一个未决问题,而这个问题又决定临近空间内的活动和临近空间飞行器究竟适用航空法还是外层空间法。但是,航空法和外层空间法的制度却是迥然不同:《国际民用航空公约》第一条规定:“各缔约国承认每一国家对其领土之上的空域具有完全的和排他的主权”;《外层空间条约》第二条规定“各国不得通过主权要求,使用或占领等方法,以及其他任何措施,把外层空间(包括月球和其他天体)据为己有。”

(三)临近空间飞行器的特殊性质

临近空间飞行器具有特殊性,无法简单将其归于航空器或者航天器(外空物体)。《国际民用航空公约》附件将航空器定义为“任何能从空气的反作用而非空气对地球表面的反作用中获得大气支持的机器”,临近空间飞行器一定程度上还在利用空气动力,但由于临近空间空气非常稀薄,其对空气动力的利用相对较小。临近空间飞行器虽然飞行高度较高,但还是别于航天飞行器(空间物体),它并未被发射到外层空间高度进行轨道飞行。

临近空间的规则制度争议,影响了其和平商业化开发利用,许多涉及临近空间的关键法律问题依旧没有解决,例如,进入和利用临近空间的准入条件是什么?在临近空间内可以提供哪些服务?外国平台可以在本国临近空间内存放多久?下方国家可以采取何种措施保护本国的安全利益?可以考虑临近空间特殊特征,制定有别于航空法和空间法的规则,平衡临近空间下方国家和其他国家利益,对临近空间活动实施适度国际合作监管,鼓励科学技术工程和商业创新并进,开发利用临近空间,更好惠及民生福祉、服务发展进步。

临近空间监管制度创新——专属利用空间制度

专属利用空间(Exclusive Utilization Space,EUS)制度受到专属经济区制度的启发。专属经济区并不属于沿海国的领土,但沿海国享有开发利用管理专属经济区的主权性权利,其他国家在专属经济区内享有部分权利,如航行和飞越自由、获取剩余生物资源。与之类似,专属利用空间将由下方国家决定是否建立,如果下方国家决定建立专属利用空间,将享有优先开发利用管理临近空间的权力,但专属利用空间不属于下方国家主权范围。满足特定条件后,外国实体可以进入其他国家临近空间内开展活动。

专属利用空间制度是临近空间监管制度的创新尝试。它主张在国际法层面对临近空间活动进行规范,赋予临近空间独立的法律地位,建立基本的规则来统一管理临近空间活动。根据这一制度,临近空间位于国家领空之外,原则上外国实体可以进入,下方国家对其临近空间享有优先利用以及管理安全与安保事项的权利。

采取专属利用空间制度将明确临近空间活动参与各方权利和义务,平衡下方国家同其他国家和主体的利益分配,增强商业的可预测性,降低合规成本,帮助各类用户更便利地获得临近空间服务,推动临近空间有效利用和产业发展。

(作者:刘浩、梁冰洁,分别系北京理工大学国际组织创新学院教授、执行主席和北京理工大学国际组织创新学院、管理与经济学院博士后)


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