地球軌道正日益擁擠,NASA 不再僅僅談論這個問題,而是與業界合作建立基礎設施以應對這一挑戰。從對商務部衞星追蹤系統的支持,到與越來越多的商業夥伴合作開發清理太空垃圾和避免碰撞的技術,該機構在可持續性方面的做法已經從戰略步入執行階段。NASA 在 2024 年 4 月推出的太空可持續性戰略中明確指出,太空垃圾正成為未來太空飛行面臨的最大挑戰之一。該戰略由時任副局長 Pam Melroy 在第 39 屆太空研討會上揭幕,重點説明瞭 NASA 對於更好地理解、追蹤和減少圍繞地球的垃圾數量的計劃。
該戰略專注於幾個主要目標,首先是創建一種共同的方式來衡量和理解太空可持續性。NASA 希望政府機構、商業公司、研究人員和國際夥伴能夠共同合作,使用相同的基本框架,隨著越來越多的航天器進入軌道。另一個主要目標是提高 NASA 預測太空中發生事件的能力,包括更準確地追蹤垃圾、改善太空情況意識、研究在軌道中安全運行的新方法,以及尋找經濟可行的方式來減少新垃圾的產生。
NASA 的太空可持續性戰略專注於多個關鍵目標
NASA 也計劃持續投資於改進垃圾追蹤、碰撞避免和太空交通協調的技術。該機構不僅依賴單一解決方案,而是支持多種技術,以幫助保持地球軌道的安全,隨著商業太空活動的持續擴展。該戰略還鼓勵開發主動清除垃圾的技術。NASA 不會作為垃圾清除服務的主要提供者,而是希望在商業公司最終提供許多這些服務的同時,幫助開發相關技術。截至 2026 年中,這一戰略已經進入實施階段。
其中一項進展顯著的舉措是 NASA 與商務部合作建立的太空交通協調系統(TraCSS)。該系統旨在通過提供改進的追蹤數據和碰撞警告,幫助衞星運營商避免碰撞。隨著越來越多的衞星進入軌道,像 TraCSS 這樣的系統在安全管理太空交通方面顯得越來越重要。NASA 在過去兩年中還研究了軌道垃圾的經濟學,得出的結論越來越明確:防止垃圾產生的成本遠低於後期清理的成本。
這項研究有助於塑造未來對更好追蹤系統、改進衞星處置方法和減少碰撞風險的投資。
解決垃圾問題顯然需要商業太空產業的幫助。例如,LeoLabs 運營著一個全球雷達網絡,追蹤低地球軌道的衞星和垃圾,其數據幫助運營商瞭解垃圾的位置並避免潛在的碰撞。Astroscale 正在開發技術,將來能夠從軌道上移除大型垃圾。該公司已經展示了能夠安全接近其他衞星並對其進行檢查的航天器,這是未來清理任務的重要第一步。Slingshot Aerospace 則開發了一款幫助衞星運營商可視化越來越擁擠的太空環境的軟件,並預測潛在的碰撞。
Kayhan Space 開發了自動碰撞避免軟件,當衞星預測將危險接近彼此時,能夠更快響應。由 Apple 共同創辦人 Steve Wozniak 部分創立的 Privateer Space 創建了一個平台,將追蹤信息整合成地球軌道環境中所有事件的詳細圖像。NASA 還視衞星服務為減少垃圾的另一種方式。Northrop Grumman 的任務延伸飛行器顯示,舊衞星可以加油或延長運行時間,而不是成為被遺棄的太空垃圾。
同時,ClearSpace 正在與歐洲空間局合作,開發能夠捕獲並安全移除大型垃圾的機器人技術。
這些公司共同代表了 NASA 的長期願景。NASA 不再完全依賴政府計劃,而是幫助建立一個包含垃圾追蹤、碰撞避免、衞星服務以及最終的垃圾移除的商業太空經濟。NASA 的戰略也面臨挑戰。對太空商務辦公室的預算削減提出的建議引發了對 TraCSS 未來的擔憂,促使代表數百家太空公司的行業團體聯合呼籲國會繼續資助該計劃。隨著衞星星座的持續增長,許多公司現在將太空交通管理視為重要基礎設施。
行動的需求不斷增加。在 2024 年,NASA 的 TIMED 航天器與不再運作的俄羅斯衞星 Cosmos 2221 之間的近距離碰撞,兩者相距不到 10 米,顯示出地球軌道的擁擠程度。隨著每年推出數千顆新衞星,類似的近距離碰撞事件變得越來越普遍。太空可持續性的討論不再僅限於地球軌道。2026 年 8 月 5 日,SpaceX 的 Falcon 9 火箭上級階段墜毀在月球上。
該階段於 2025 年 1 月用於將 Firefly Aerospace 的 Blue Ghost 月球著陸器和 ispace 的 HAKUTO-R 任務 2 發射至月球。雖然此次撞擊不被認為危險,但它突顯了一個重要問題:每次任務都會留下硬件。
科學家計劃研究這次撞擊,以瞭解更多有關隕石坑形成及人造物體如何與月球表面互動的知識。然而,這一事件也提出了一個更大的問題。隨著 NASA 的 Artemis 計劃和商業月球任務的增加,未來的任務將如何安全管理月球周圍的航天器和垃圾?正如 NASA 正在努力使地球軌道在當前更加可持續,許多專家認為,隨著人類在深空的活動持續增長,類似的規劃最終也將在地球與月球系統中變得必要。
NASA 的太空可持續性戰略已經從一個願景演變為一條正在塑造未來太空飛行的路線圖。通過與業界的夥伴關係、對新技術的投資以及更緊密的國際合作,該機構正在努力確保未來的世代能夠安全地使用太空。

