大国游戏：太空资源争夺战比你想象的激烈

2022-06-22 03:06

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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。

图片来源：SpaceX

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快要抢光的卫星“停车位”

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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。

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。

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如火如荼的太空资源争夺战

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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。

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。