当前,近地轨道空间环境正在经历一轮“风险再评估”。
在利雅得开幕的2026年空间碎片会议上,多方围绕碎片监测、预警共享和治理规则等议题展开讨论。
与会代表普遍认为,碎片增长与航天活动扩张相互叠加,正在把轨道安全从“工程问题”推向“系统性公共安全问题”,需要更具约束力的协同机制。
问题:微小碎片并不“微不足道”,轨道风险呈现外溢性 空间碎片的危险不只体现在“体量”,更体现在“速度”。
在轨碎片普遍以每秒7至10公里的相对速度运行,碰撞释放的能量足以对航天器关键部位造成严重损伤。
近期任务实践表明,即便是极小碎片,也可能在短时间内形成贯穿性破坏并迫使任务调整。
去年11月,神舟二十号返回前,在轨人员发现返回舱舷窗出现裂纹,经地面综合研判为微小碎片撞击所致,任务因此推迟。
舷窗通常采用多层结构设计,可承受再入阶段的高温与载荷,但面对超高速撞击仍存在不可忽视的脆弱点,这也反映出碎片威胁具有“低可见度、高后果”的典型特征。
原因:碎片来源复杂叠加,低轨密度上升带来连锁风险 空间碎片的来源主要包括火箭残骸、报废航天器、分离件等操作废弃物,以及在轨解体、碰撞产生的二次碎片,此外还有天然微流星体等因素。
专家指出,当前地球轨道上尺寸大于1厘米、具有潜在危害的碎片已超过100万个,更小碎片可能达到数以亿计。
尤其值得关注的是,近年来各国加快低轨卫星互联网等项目部署,近地轨道目标数量显著增加,轨道拥挤度提高使“误差空间”被压缩:一方面,碎片碰撞概率随密度上升而上升;另一方面,一旦发生碰撞,产生的碎片可能形成级联效应,进一步加剧环境恶化,抬升全行业运营成本与任务不确定性。
影响:从单次任务安全到长期可持续利用,风险正向多层面传导 空间碎片风险首先冲击的是航天器与人员安全。
对载人航天而言,任何舷窗、舱体、管路等关键部位的损伤都可能触发应急处置,影响任务节奏与资源配置。
对商业卫星和科学探测任务而言,碎片威胁意味着更高的防护重量、更复杂的规避机动以及更昂贵的保险与运维成本。
更深层的影响在于,轨道作为稀缺公共资源,若环境持续恶化,将压缩后续发射窗口与轨道选择空间,影响空间经济、应急通信、对地观测等关键能力的稳定供给,最终反作用于地面经济社会运行。
对策:被动防护、主动规避、应急兜底构建“三道防线” 面对碎片威胁,我国载人航天体系持续完善“防—躲—处”的综合防护思路,增强空间站安全韧性。
一是加强被动防护,提升抗撞击能力。
我国在空间站外部持续安装空间碎片防护装置,形成分层结构,发挥吸能缓冲作用,相当于为舱段加装“防护外衣”。
按照工程安排,问天实验舱段相关防护装置已完成安装,后续将对天和核心舱、梦天实验舱等重点舱段持续推进加固,提升整体抗风险能力。
二是强化预报预警与规避流程,力争“让它打不着”。
空间碎片治理的关键在于“看得见、算得准、躲得开”。
科研人员通过提升低轨小目标轨道预报精度,优化碰撞预警与规避流程,提高空间站主动规避能力。
迄今,空间站已多次实施主动规避,体现出轨道态势感知与工程决策闭环的有效性。
三是完善应急处置与维修能力,形成“打中了也能稳住”的兜底机制。
考虑到规避与防护并非百分之百有效,空间站部署了舱体撞击泄漏监测与定位系统,并配套应急预案与处置系统,支持航天员对受损设备开展处置和维修。
神舟二十号舷窗受损后,航天员使用专用装置实施应急维修,带伤返回舱在无人驾驶条件下安全着陆,外观正常、物品完好。
此次成功回收不仅确保任务安全,更重要的是获得了宝贵的“实战样本”和数据,为揭示微小碎片撞击机理、改进结构设计与材料选型提供了关键依据。
前景:治理进入“能力建设+规则协同”并重的新阶段 从趋势看,空间碎片治理将从单一技术对抗走向全链条综合治理:前端通过设计制造阶段强化“可销毁、可受控、可回收”,在发射与在轨运营阶段减少释放物和解体风险;中端依托监测网络与数据共享提升预警能力;末端推动报废航天器离轨、清除与主动碎片移除等技术验证,逐步形成可复制的工程路径。
与此同时,国际层面的规则协调更显紧迫,包括减缓标准、信息通报、轨道资源使用规范以及责任界定等,都需要在多边框架下凝聚共识。
对各国而言,轨道安全不是“零和议题”,而是关乎人类可持续利用外空的共同命题。
空间碎片问题已成为全球航天活动面临的共同挑战。
中国航天通过防护、规避、应急处置的多层次防护体系,不仅有效保护了航天器和航天员的安全,更在实践中积累了宝贵经验。
随着近地轨道活动日益频繁,空间碎片威胁将持续存在。
未来,需要国际社会加强合作,共同制定空间碎片防护标准,推进空间环境治理,同时各航天大国要继续创新防护技术,为人类的太空探索事业保驾护航。
中国航天的这些探索和实践,为全球航天安全贡献了中国智慧和中国方案。