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太空游戏轰动游戏界,太空资源争夺战比你想象的激烈

太空游戏轰动游戏界,太空资源争夺战比你想象的激烈地球静止同步轨道上的卫星槽位只有1800个,截至2022年2月,其中541个槽位已被活动卫星占据使用。以国家和私营公司为运营主体的卫星已经占据了大部分有利槽位,而填补余下槽位的卫星也正在组装或等待发射中。这些卫星的轨道槽位由联合国的下属机构国际电信联盟(International Telecommunication Union)统一分配。分配方式是先到先得,只要申请国有能力发射卫星即可,并未设置限额门槛。而且即便卫星已经到了使用年限,该国家仍能够替换一个新卫星去继承槽位。这使得各国可以无限期地保留卫星槽位。因此,已经拥有卫星技术的国家赢得了永久的先发优势。然而,卫星发射潮的热烈发展反衬出太空资源的紧缺局面——卫星的“停车位”快要不够了。在地球轨道上“停放”卫星的地方有限,按照现在的卫星发射速度,这些位置很快就会被占满。最抢手的卫星停车位在地球静止同步轨道上,它大概位于赤道上方约35800公

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太空犹如浩瀚大海,神秘而富饶,是人类的未来。但是,在大部分国家还在搓绳做筏之时,有的国家已经张帆远航,向这片丰饶之海进发。历史的经验告诉我们,新世界的法则,将由这些先行者书写。亚利桑那州立大学研究员Theodora Ogden多年研究太空资源开发情况,她为我们分享了大国们是如何太空舞台上进行利益博弈的。

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图片来源:SpaceX

快要抢光的卫星“停车位”

信息时代为卫星的活跃提供了必要舞台。卫星是互联网与电视信号赖以运行的基础,也是全球定位系统的核心组成。它们令气象预报成为可能,还帮助科学家追踪环境变化情况,并且在现代军事技术中发挥巨大作用。正因如此,那些没有卫星的国家不得不向其他国家寻求这些服务。而对于那些想要开发新卫星的人来说,太空的“停车位”似乎已经不多了。

由于卫星技术近年来的快速商业化、小型化,其成本大幅下降,这使得进入太空的国家越来越多,大量的卫星任务在地球轨道上执行。一个极端的例子是便宜且可定制的微型卫星——立方星(CubeSat)。这种大小堪比魔方的卫星曾被许多高校研制发射, 用以通信或者演示教学。立方星功能相对单一,设计也相应简单。NASA在2018年的一项任务中甚至使用了由中学生设计制造的立方星。另一方面,SpaceX等公司也开放了相对廉价的卫星发射服务——每磅最低只收1300美元。

然而,卫星发射潮的热烈发展反衬出太空资源的紧缺局面——卫星的“停车位”快要不够了。在地球轨道上“停放”卫星的地方有限,按照现在的卫星发射速度,这些位置很快就会被占满。最抢手的卫星停车位在地球静止同步轨道上,它大概位于赤道上方约35800公里处。地球静止同步轨道上的卫星与地球自转速度同步,因此相对地表静止不动。像气象卫星、通信卫星和广播卫星常采用这种轨道。我国的北斗卫星导航系统部分卫星也是使用该轨道。

地球静止同步轨道上的卫星槽位只有1800个,截至2022年2月,其中541个槽位已被活动卫星占据使用。以国家和私营公司为运营主体的卫星已经占据了大部分有利槽位,而填补余下槽位的卫星也正在组装或等待发射中。这些卫星的轨道槽位由联合国的下属机构国际电信联盟(International Telecommunication Union)统一分配。分配方式是先到先得,只要申请国有能力发射卫星即可,并未设置限额门槛。而且即便卫星已经到了使用年限,该国家仍能够替换一个新卫星去继承槽位。这使得各国可以无限期地保留卫星槽位。因此,已经拥有卫星技术的国家赢得了永久的先发优势。

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亚利桑那州立大学研究员Theodora Ogden

图源:Arizona State University

未来,一个尚未发射过卫星的国家想要进入航天领域,为自己的国家发射一颗气象卫星,那他们很可能会面临无槽位可选的尴尬局面。他们将被迫选择一个位置并不理想的卫星槽位,或是向已占据有利槽位的国家租用卫星服务。

当然,除了地球静止同步轨道,地球周围的其他轨道也在被逐步开发。在位于地表上方约1600公里处近地轨道,运行着大量低轨道地球卫星(LEO)。大多数对地观测卫星、测地卫星以及一些新的通信卫星系统都采用近地轨道。但是,低轨卫星由于瞬时视场小,每次只能观测地球的一小部分并与之通信,因此往往需要多颗卫星进行系统协作。这导致近地轨道的卫星数量的需求大大增加。仅SpaceX和Blue Origin等公司的项目,未来几年内就会将数千颗卫星送入近地轨道。其中,SpaceX 的星链系统,第一代就有1926颗卫星,第二代更是将增加30000颗卫星。

按照这种速度,地球静止轨道和近地轨道将被少数航天大国迅速占满,并且将垄断重要卫星。另一方面,激增的卫星数量也导致了太空垃圾等严重问题。

如火如荼的太空资源争夺战

对于人类而言,太空蕴藏无法想象的宝藏。正如历史上的大航海时代一样,对太空的探索同时意味着冒险、财富与扩张,而一切都终将演化为利益的争夺。与冷战时期攀比性质的太空竞赛不同,如今航天事业竞争带来的利益已在眼前。地球卫星“停车位”即是一个初步的例子。对于太空探索而言,地球卫星仅仅是微不足道的第一步。而即便在这第一步,“贫富差距”也已经显现。太空资源将在少数“主要玩家”的利益博弈下被分配掉。

为了在资源争夺中处于有利地位,很多国家早已开始行动。今年晚些时候,NASA将发射探测器到一颗名为16Psyche的小行星,科学家推测,这颗小行星实际上是一颗直径超过200公里的“金属球”,它主要由铁、镍和稀有金属(金、铂、铜等)组成。按照市价进行估值,这颗小行星的金属资源将价值一万万亿美元(2021年全球GDP总量也不足100万亿美元)。如果该资源能够成功开采,无疑会为开采国带来巨大利益,并对全球经济形成极大冲击。

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16 Psyche(灵神星)

另一个例子是太空资源氦-3,氦-3是一种稀有的氦气同位素气体,由于氦-3与氘进行热核反应时只会产生没有放射性的质子,故使用氦-3作为能源时不会产生辐射,不会为环境带来危害。100吨的氦-3便能满足全世界一年的能源需求。在月球及太阳系其他地方的沉积物里,含有数量可观的氦-3,足以支持地球未来几百年的能源需求。如果有国家率先掌握并垄断了氦-3的太空开采技术,它将获取无可替代的发展优势。

现有的国际空间法几乎无力干预各国、各公司之间纷繁复杂的太空利益博弈。而各国正在围绕太空资源形成利益集团,彼此竞争。比如,为了建立月球基地并进行可能的采矿作业,已形成两大集团,一方是中国和俄罗斯的月球联合计划,一方则是由美国方面牵头的《阿尔忒弥斯协定》。类似的竞争在太空领域处处存在,而按照历史的经验来看,这些竞争将形成有利于主要竞争者的国际条约或规范。这对于大部分尚不具有航天能力的国家来说无疑是个坏消息,因为在他们还未入场的时候,主要玩家就已经瓜分了大部分利益并制定了游戏规则。

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参考链接:

https://theconversation.com/wealthy-nations-are-carving-up-space-and-its-riches-and-leaving-other-countries-behind-182820

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