發(fā)射前空間碎片減緩審查要求 編制說(shuō)明

1發(fā)射前空間碎片減緩審查要求編制說(shuō)明本標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)標(biāo)委發(fā)[2022]17號(hào)下達(dá)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃項(xiàng)目之一，由全國(guó)宇航技術(shù)及其應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC425）提出并歸口，全國(guó)宇航技術(shù)及其應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)空間碎片分技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC425/SC5）執(zhí)行，由中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)牽目前，在軌編目空間碎片的數(shù)量超過(guò)26000個(gè)，對(duì)在軌運(yùn)行航天器的威脅日益加劇?？臻g碎片問(wèn)題是航天活動(dòng)必須要考慮的危險(xiǎn)因素之一。避免產(chǎn)生在軌空間碎片，是解決空間碎片問(wèn)題的重要方式。為了限制在軌空間碎片數(shù)量增長(zhǎng)，空間系統(tǒng)在設(shè)近年來(lái)民用航天發(fā)展迅猛。大型衛(wèi)星星座發(fā)射數(shù)量穩(wěn)步增長(zhǎng)，我國(guó)民用小衛(wèi)星的發(fā)射需求旺盛，民用衛(wèi)星制造和發(fā)射的需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。民用航天活動(dòng)的迅速發(fā)第一，航天器發(fā)射前的空間碎片減緩審查是國(guó)際通行的做法。根據(jù)空間碎片減緩要求，在航天器或運(yùn)載火箭發(fā)射申請(qǐng)前，需要對(duì)航天器和軌道級(jí)的全生命周期中的空間碎片減緩方案進(jìn)行審查，包括任務(wù)概述和空間系統(tǒng)的簡(jiǎn)介、限制釋放操作性空間碎片、防止在軌爆炸或解體、任務(wù)后離軌處置方案、任務(wù)后鈍化處置方案、空間碎片碰撞規(guī)避方案、再入安全分析等。這些要求是國(guó)際社會(huì)對(duì)空間碎片減緩的通用要求。通2過(guò)在發(fā)射前的審查，明確發(fā)射申請(qǐng)人的空間碎片減緩責(zé)任，才能避免發(fā)射入軌后由于第二，指導(dǎo)航天器發(fā)射方、研制方和用戶正確開展空間碎片減緩相關(guān)工作。相關(guān)方認(rèn)識(shí)空間碎片問(wèn)題，是解決空間碎片問(wèn)題的必要途徑。目前，很多航天發(fā)射部門、航天器研制的從業(yè)人員，衛(wèi)星用戶等發(fā)射許可的申請(qǐng)人對(duì)于空間碎片的減緩要求尚不熟悉，不清楚從何時(shí)開始如何落實(shí)空間碎片減緩措施。通過(guò)建立發(fā)射前空間碎片減緩審查要求的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)從航天器設(shè)計(jì)階段開始，逐步明確空間碎片減緩技術(shù)和實(shí)施方面的具體要求，才能避免因申請(qǐng)人對(duì)空間碎片減緩措施理解不同，影響減緩措施第三，可以促進(jìn)政府部門空間碎片減緩相關(guān)條例和法規(guī)的落地實(shí)施。2007年聯(lián)合國(guó)發(fā)布空間碎片減緩指南后，美歐航天大國(guó)為落實(shí)減緩指南的國(guó)內(nèi)實(shí)施，政府和航天主管部門發(fā)布了多項(xiàng)政策、條例、標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)促進(jìn)空間碎片減緩措施的航天器的全壽命碎片減緩審查方法和實(shí)施要求，提高對(duì)空間碎片緩解要求的履約水平。2007年NASA緩的技術(shù)要求；明確各階段空間碎片減緩計(jì)劃的評(píng)審要求，落實(shí)了各相關(guān)方承擔(dān)的空第四，有利于對(duì)標(biāo)國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，提高我國(guó)空間碎片減緩審查水平。美國(guó)聯(lián)邦航空管理局（FAA）在商業(yè)發(fā)射法規(guī)方面擁有數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn)，F(xiàn)AA的發(fā)射許可審查措施和程序，非常明確的量化規(guī)定了航天器飛行的安全標(biāo)準(zhǔn)，以及發(fā)射許可申請(qǐng)人需要提交的關(guān)于空間碎片減緩問(wèn)題的分析報(bào)告。量化且細(xì)致的發(fā)射許可評(píng)審要求是多年發(fā)射許可評(píng)審工作的總結(jié)和凝練，是發(fā)射許可管理成熟的具體體現(xiàn)。我國(guó)發(fā)射評(píng)審工作起步相比美國(guó)較晚，需要加速完善發(fā)射許可中對(duì)空間碎片減緩要求，逐步縮小與國(guó)第五，有利于規(guī)范發(fā)射許可評(píng)審，履行空間碎片減緩國(guó)際義務(wù)。機(jī)構(gòu)間空間碎片術(shù)角度對(duì)緩解空間碎片問(wèn)題提出了頂層建議。盡管這些國(guó)際規(guī)則是一種軟性約束，但是在航天活動(dòng)中不遵守這些規(guī)則會(huì)產(chǎn)生很多不利的影響和后果。通過(guò)在發(fā)射許可中對(duì)空間碎片減緩措施進(jìn)行規(guī)范，能夠有效促進(jìn)履行這些空間碎片減緩國(guó)際規(guī)則，樹立我3綜上，目前迫切需要制定發(fā)射前空間碎片減緩審查要求，提出有效的量化指標(biāo)，規(guī)范我國(guó)民商航天發(fā)射活動(dòng)履行空間碎片減緩指南的要求，保護(hù)外空環(huán)境可持續(xù)利標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃下達(dá)后，全國(guó)宇航標(biāo)委會(huì)成立標(biāo)準(zhǔn)起草組，由中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)牽起草單位主要包括：中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)、中國(guó)長(zhǎng)城工業(yè)集團(tuán)有限公司、中國(guó)航天標(biāo)準(zhǔn)化研究所、中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院、中國(guó)空間技術(shù)研究院、上海航天技術(shù)起草人員主要包括：劉靜、張耀、李大衛(wèi)、江海、楊旭、程昊文、甘慶波、高任務(wù)分工為：劉靜、張耀、高軍負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容大綱制定、李大衛(wèi)、江海資料收集分析、技術(shù)參數(shù)的確定以及標(biāo)準(zhǔn)條款的編寫等工作。趙南英、張佳主要負(fù)責(zé)意見收集本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第起草規(guī)則》的規(guī)定編寫，緊密結(jié)合工程任務(wù)實(shí)踐，注重標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性、前瞻性、適用本標(biāo)準(zhǔn)基于航天器和運(yùn)載火箭空間碎片減緩要求，提供無(wú)歧義和標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)射前4本標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)計(jì)中，考慮了目前巨型星座對(duì)空間碎片減緩要求的改進(jìn)趨勢(shì)，以適應(yīng)本標(biāo)準(zhǔn)適用于航天器和運(yùn)載器在發(fā)射前，審查空間碎片減緩措施是否符合空間碎本標(biāo)準(zhǔn)明確發(fā)射前空間碎片減緩措施審查方式和審查內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了航天器發(fā)射前對(duì)空間碎片減緩審查的技術(shù)要求以及合規(guī)性評(píng)估具體技術(shù)要求，主要包括限制釋放操作性碎片、防止在軌爆炸或解體、任務(wù)后離軌處置、5在發(fā)射前對(duì)空間碎片減緩措施的審查，主要方式為審查申請(qǐng)人的空間碎片減緩措施及方案。本項(xiàng)目對(duì)空間碎片減緩措施及方案的內(nèi)容做了明確的規(guī)定。此外，針對(duì)發(fā)射預(yù)警、在軌碰撞規(guī)避等需要其他組織機(jī)構(gòu)協(xié)助才能夠完成的空間碎片減緩措施，則空間碎片減緩措施及方案應(yīng)包含整個(gè)發(fā)射任務(wù)的任務(wù)信息、航天器介紹、運(yùn)載火箭的介紹等基本信息。此外，航天器和運(yùn)載火箭的空間碎片減緩措施可能存在差異，因此要求空間碎片減緩措施及方案分別列出對(duì)航天器和運(yùn)載火箭的審查要求。從資料第二，落實(shí)空間碎片減緩要求?？臻g碎片減緩要求相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有《聯(lián)合國(guó)空間碎片的具體要求。為了避免重復(fù)闡述標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于空間碎片減緩要求，已經(jīng)在其他標(biāo)準(zhǔn)中出第三，要求在空間碎片減緩措施及方案中，以最簡(jiǎn)化的方式列出相關(guān)充分且必要的基本事實(shí)，便于對(duì)航天器和運(yùn)載火箭的合規(guī)性進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。對(duì)于軌道壽命、離軌措施的分析需要包括必要的細(xì)節(jié)。對(duì)于通過(guò)報(bào)告論證說(shuō)明的措施及方案，則需要直接第四，標(biāo)準(zhǔn)關(guān)注空間碎片減緩措施的可評(píng)估性。為了提高本標(biāo)準(zhǔn)的可操作性，選擇那些對(duì)空間碎片環(huán)境產(chǎn)生較大影響、且易于判定的要求進(jìn)行評(píng)估?！禝ADC空間碎片6球表面的殘骸不會(huì)對(duì)人員或財(cái)產(chǎn)構(gòu)成不當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)。這可以通過(guò)限制殘骸的數(shù)量或?qū)埡∠拗圃跓o(wú)人居住的區(qū)域，如廣闊的海洋區(qū)域來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，應(yīng)防止或盡量減少由于機(jī)載物品導(dǎo)致的放射性物質(zhì)、有毒物質(zhì)或任何其他環(huán)境污染物引起的地面航天器或運(yùn)載火箭的軌道級(jí)受控再入的情況下，系統(tǒng)的運(yùn)行方應(yīng)通知相關(guān)的空中交通和海上交通管理部門再入的時(shí)間和軌跡以及3主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）的分析、綜述報(bào)告，技術(shù)經(jīng)基于本方法，面向發(fā)射許可申請(qǐng)人提出空間碎片減緩方案的初步框架，規(guī)范了空間碎片減緩方案內(nèi)容和形式。對(duì)我國(guó)履行國(guó)際規(guī)則，保障空間活動(dòng)長(zhǎng)期可持續(xù)性做出案進(jìn)行評(píng)估，對(duì)我國(guó)衛(wèi)星和運(yùn)載火箭設(shè)計(jì)、研制、運(yùn)行、處置等階段的合規(guī)性進(jìn)行判74與國(guó)際、國(guó)外同類標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的對(duì)比情況，或者與測(cè)試的國(guó)外樣品、樣機(jī)的有關(guān)美國(guó)、俄羅斯、英國(guó)、澳大利亞、加拿大等國(guó)家先后發(fā)布了發(fā)射許可審查的法律法規(guī)。這些法律法規(guī)大都要求對(duì)航天器和運(yùn)載工具發(fā)射和在軌運(yùn)行的安全性進(jìn)行審美國(guó)發(fā)射許可中的空間碎片減緩審查工作主要由三方面共同作用。美國(guó)聯(lián)邦航空管理局（FAA）負(fù)責(zé)發(fā)射和再入前進(jìn)行航天器全生命周期的飛行安全審核，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）負(fù)責(zé)在航天器的頻率許可中對(duì)申請(qǐng)人采取的空間碎片減緩措施進(jìn)行審美國(guó)聯(lián)邦航空管理局（FAA）成功開展了數(shù)十年商業(yè)發(fā)射許可審查工作，在發(fā)射許可中明確空間碎片方面的安全審查，對(duì)發(fā)射和再入許可程序中對(duì)限制空間碎片審查做了明確的規(guī)定，要求申請(qǐng)者提供航天器全生命周期的多項(xiàng)飛行安全分析，包括正常和故障飛行的軌跡分析、碎片分析、人口風(fēng)險(xiǎn)分析和故障概率分析等。并提供發(fā)射和再入前必須滿足的各項(xiàng)安全標(biāo)準(zhǔn)要求，包括總風(fēng)險(xiǎn)、關(guān)鍵部件風(fēng)險(xiǎn)、在軌人員和財(cái)產(chǎn)的美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）主要負(fù)責(zé)衛(wèi)星許可審查，要求申請(qǐng)者提交空間碎片減緩方面的設(shè)計(jì)和在軌運(yùn)行策略，包括在軌運(yùn)行期間限制空間碎片釋放、與微小碎片和微流星的總碰撞概率小于0.01、避免發(fā)生意外爆炸和泄露、避免與大尺寸碎片或其他衛(wèi)星發(fā)生碰撞、在軌的可探測(cè)性策略、任務(wù)結(jié)束后的棄置策略。分別針對(duì)地球同步軌道、非地球同步軌道、大型星座提出了空間碎片減緩審查要求。對(duì)于進(jìn)入美國(guó)頻率市場(chǎng)的非美國(guó)許可的航天器，不僅需要證明其滿足美國(guó)的空間碎片減緩要求，還要提供美國(guó)國(guó)家空間政策第二部分“美國(guó)政府軌道碎片減緩標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程”要求“政府各部門和機(jī)構(gòu)應(yīng)始終遵守美國(guó)政府的軌道碎片標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程，在航天器的采購(gòu)和運(yùn)行，發(fā)射服務(wù)和運(yùn)行或試驗(yàn)及空間實(shí)驗(yàn)中遵從任務(wù)要求和效費(fèi)比原則”。2007年發(fā)布《NASA評(píng)估進(jìn)行早期評(píng)審，隨著項(xiàng)目開展逐步迭代完善空間碎片減緩評(píng)估報(bào)告，根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)展進(jìn)行多次評(píng)審，直到航天器項(xiàng)目任務(wù)結(jié)束后完成棄置或者再入。2021年發(fā)布的《美國(guó)軌道碎片減緩標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐》修訂版對(duì)常規(guī)任務(wù)期間碎片釋放數(shù)目定量限制、隨機(jī)爆炸解體概率限制、與空間碎片的碰撞概率限制、任務(wù)后處置成功的可靠性閾值等都提出8了量化的標(biāo)準(zhǔn)。此外，為了便于開展空間碎片減緩評(píng)估工作，NASA空間碎片辦公室發(fā)布了空間碎片減緩評(píng)估軟件，包括空間碎片評(píng)估軟件、微流星工程模型、空間物體再減緩措施有效性的驗(yàn)證方法，以促進(jìn)歐空局項(xiàng)目對(duì)空間碎片減緩要求的遵守。該指南小結(jié)：國(guó)外空間碎片審查要求均是從限制空間碎片釋放、限制在軌解體、任務(wù)后處置、在軌避碰、再入安全等方面進(jìn)行空間碎片減緩措施的審查?？臻g碎片審查的時(shí)間節(jié)點(diǎn)涉及項(xiàng)目立項(xiàng)到完成任務(wù)后處置的全壽命的多個(gè)審查節(jié)點(diǎn)。本項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的審查范圍與上述國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)一致，不同之處在于適用于發(fā)射前的空間碎片減緩審查，同時(shí)側(cè)重為了規(guī)范民用航天發(fā)射項(xiàng)目管理，促進(jìn)民用航天產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，原國(guó)防科工委早款中，明確了發(fā)射許可申請(qǐng)材料中需要包含如何避免空間碎片問(wèn)題的補(bǔ)充材料。在商業(yè)火箭企業(yè)需對(duì)減緩空間碎片的情況進(jìn)行重點(diǎn)說(shuō)明。為確保對(duì)空間碎片的減緩措施在民商衛(wèi)星發(fā)射許可評(píng)審中加入空間碎片的審查要求，主要包括鈍化、在軌安全性、在軌飛行壽命等方面的審查。經(jīng)過(guò)近幾年發(fā)射許可空間碎片減緩審查實(shí)踐，發(fā)射許可的申請(qǐng)人和衛(wèi)星用戶逐漸重視空間碎片減緩問(wèn)題，積極在發(fā)射前考慮實(shí)施空間碎片減緩措施。但由于缺乏統(tǒng)一明確的審查范圍和具體要求文件，存在審查標(biāo)準(zhǔn)不明確的問(wèn)題。2021年發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)微小衛(wèi)星有序發(fā)展和加強(qiáng)安全管理的通知》對(duì)微小衛(wèi)星全壽命過(guò)程的空間碎片減緩提出了新的原則性要求。目前，要通過(guò)具體實(shí)施細(xì)則和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步細(xì)化量化上述標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)應(yīng)的具體做法，尤其急需在發(fā)射許可申請(qǐng)中明確