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太空垃圾 誰來清掃

2026年08月16日08:57 | 來源:經濟日報222
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如果你也和諸多科技愛好者一樣,因人類登月的壯舉而深受鼓舞,或因喜愛科幻電影而對那片遙遠的星空展開過無限遐想,你八成會對這條曾經轟動全球的新聞感興趣:

2009年2月10日,一顆正常運行的美國通信衛星與一顆報廢的俄羅斯衛星,以22300英裡/小時的速度相撞。撞擊引發的爆炸將數千塊壘球大小的碎片和數十萬塊更細小的殘骸拋入近地軌道(距離地球表面較近的軌道,通常覆蓋距離地表160公裡至2000公裡的高度范圍)。

這些碎片將一個日趨嚴峻的問題——太空垃圾,擺在了公眾眼前。

統計顯示,過去10多年間,入軌發射任務數量一直在增長,近地軌道上活躍的衛星數量已從2010年前后的1000顆激增到2024年年初的9000多顆,並且每年還有數千顆新衛星發射升空。由此引發的連鎖反應是,近地軌道正變得越來越擁擠,容量遲早會達到臨界點,屆時撞擊事件將呈指數級增長。

美國哈佛—史密森尼天體物理中心天體物理學家喬納森·麥克道爾就曾吐槽,近地軌道“很快就會變成暴風雪天高峰時段的州際公路,所有人都在超速行駛”,而且更糟的是,這裡“連一盞紅綠燈都沒有”。

這種情形引起了兩位學者的注意。兩人均來自美國哈佛大學商學院,一位是現任教授馬修·魏因齊爾,另一位是前教學研究員布倫丹·羅索。他們嘗試用“地球上的經濟學”闡釋太空經濟發展的邏輯、探討太空治理的可行性方案,於是便有了這本有趣的《新太空經濟》。

和許多專業書籍一樣,兩位作者也高度認可政府、企業、研究機構和資本對於太空經濟發展的重要作用,並且對那些勇闖太空的私人企業給予了極高贊譽。但同時,他們也對諸如太空垃圾這種關注度不高但極其重要的議題付諸了大量筆墨。在他們看來,提前探討這些問題非常必要:面對太空這個亟待開拓的新世界,人類應該吸取“地表文明”發展的經驗教訓,通過議題前置,減少矛盾、少走彎路,為太空經濟發展乃至“宇宙移民時代到來”鋪就相對平坦的道路。

不過,經濟原理雖然相近,但實操起來卻有很大不同。

英國學者加勒特·哈丁曾用故事描述了“公地悲劇”現象:假設一個村庄的草地是公共牧場,所有牧民均可免費放牧。為增加收益,每位牧民都會盡可能多養牛羊,因為多養一頭牛羊帶來的收益歸自己,但草地退化的成本由所有人分攤。由於牧民們都選擇過度放牧,最終,草地因超載而退化,所有牧民的牛羊都餓死了。這則故事想告訴人們的是,當一種資源沒有排他性所有權時,每個個體都會為了追求自身利益最大化,無節制地過度使用公共資源,最終導致資源枯竭。

太空垃圾造成的問題幾乎一模一樣:低地球軌道上的衛星數量如果一直增加,遲早會因撞擊等不可抗因素“被撕成數億個高速飛行的碎片”,近地空間將從造福人類的希望之地,變為未來數十年甚至數代人難以逾越的障礙。

在地球上,解決公地悲劇大體有4種思路:其一是私有化,只要將草場分割成塊,分給不同的牧民,每戶就會自行核算牛羊數量與草原養護之間的最佳均衡點,由此,草場保住了,牛羊也保住了。其二是收稅,保持草場公有這個基本前提不變,但對過度放牧的牧民收取更高的“草場使用稅”,使其過度放牧的邊際收益急速遞減至零。只要沒有了額外收益,牧民們自然就不會過度放牧了。其三是協商解決,先做一個整體損益曲線,大致算出草場的最大負荷,然后召集所有牧民一起商議各家的配額。其四是技術賦能,即通過更先進的草場養護技術加快草場修復速度,或者通過更高級的育種及飼養技術提高牛羊的產奶產肉率,用質量的提升替代規模的擴大。

不過,這一套“打法”要想直接平移到太空裡,還是挺難的。

首先,私有化就行不通。根據聯合國1967年生效的《外層空間條約》,任何國家均不能通過主權要求、使用或佔領等方法,將外層空間(包括月球)據為己有。

其次,收稅也不行。收稅的前提是存在管轄權,但沒有哪個機構有資格代表全人類對造成太空垃圾的責任主體征收“垃圾處理費”。

再次,協商解決。這一條看起來最靠譜,但僅從當前各國在應對氣候變化上的分歧就可以預判,達成這樣的全球協議並非易事。

最后,技術賦能。在這一點上,人類還真取得了一些進展。一個比較典型的例子就是碎片追蹤技術,自21世紀初以來,碎片追蹤技術已經迭代了好幾次,可以幫助衛星更早變軌、降低剮蹭風險。

不過,也有專家指出,光靠“躲”只能解決一時的問題,隨著近地軌道通路上的“車流量越來越大、路況越來越復雜”,清除軌道上已有的碎片至關重要。但當前的“主動碎片清除技術”尚處於起步階段,研發該項技術又需要投入大量人力物力,這個成本該由誰來支付呢?

對於這個問題,本書作者持相對樂觀態度。他們認為,只要給予機會,且背后的經濟利益足夠可觀,私人部門是有可能找到解決方案的,尤其是在政府提供扶持的情況下。諾貝爾經濟學獎得主埃莉諾·奧斯特羅姆也持類似觀點。奧斯特羅姆強烈贊同政府為相關初創公司提供支持,包括提供早期技術開發資金,或作為主要客戶提出需求甚至直接提供訂單。

目前,已經有多國政府和多個國際機構採取措施建立規范,包括制定具有約束力的法規。2023年,美國聯邦通信委員會還對美國衛星電視服務提供商DISH開出了全球首張太空“亂扔垃圾”罰單,金額高達15萬美元。這張罰單也向外界釋放出一個明確信號:監管機構已經開始嚴肅對待太空垃圾問題了。

對於太空垃圾的探討僅僅是《新太空經濟》的其中一個片段。在作者看來,新太空經濟不僅是一場產業層面的革命,更拓展了人類文明的邊界。對於這片充滿無限可能的星辰大海,我們不僅需要天文學、物理學等自然科學的支撐,也需要經濟學、社會學等人文學科的指引。

(責編:郭思邈、陳鍵)
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