基本介紹
- 中文名：外層空間
- 外文名：outerspace
- 實質：空氣空間以外的整個空間
- 亦稱：外太空
概況,軌道,劃分,原則和規則,
概況
物理學家將大氣分為5層:對流層(海平面至10公里)、平流層（10～40公里）、中間層（40～80公里）、熱成層（電離層，80～370公里）和外大氣層（電離層，370公里以上）。地球上空的大氣約有3/4在對流層內,97%在平流層以下，平流層的外緣是航空器依靠空氣支持而飛行的最高限度。某些高空火箭可進入中間層。人造衛星的最低軌道在熱成層內,其空氣密度為地球表面的1%。在16000公里高度空氣繼續存在,甚至在10萬公里高度仍有空氣粒子。從嚴格的科學觀點來說，空氣空間和外層空間沒有明確的界限，而是逐漸融合的。聯合國和平利用外層空間委員會科學和技術小組委員會指出，還不可能提出確切和持久的科學標準來劃分外層空間和空氣空間的界限。
外層空間，亦稱外太空、宇宙空間，簡稱空間、外空或太空，指的是地球大氣層及其他天體之外的虛空區域。
在國際法上，關於外層空間的一個問題是，能否按照羅馬法“誰擁有土地就擁有土地的無限上空”的原則，認為國家主權及於外層空間。儘管有些國際法學者曾經提出過領空無限的主張，明顯趨勢是，國家對其領土上空的主權必須有一個限度。由於地球的自轉和公轉，以及整個太陽系的運動，認為國家主權無限制地延伸到宇宙中去是沒有實際意義的。對外空的探測和利用以及數以千計的人造衛星不斷地在圍繞地球的軌道上運行的事實，表明外層空間依其性質是難以成為國家主權控制的對象的。1963年聯合國大會通過的《各國在探索與利用外層空間活動的法律原則的宣言》，確定了外層空間供一切國家自由探測和使用，以及不得由任何國家據為己有這兩條原則。
軌道
若要執行一個軌道，太空飛行器必須飛得比在次軌道飛行器更快。太空航具必須要有足夠的水平速度才能進入軌道，也就是重力加諸於太空航具的加速度必須小於或等於由水平運動產生的向心加速度(參見圓周運動)。因此進入軌道的太空航具不只是進入太空，還必須要有足夠的軌道速度(角速度)。對低地球軌道，這大約是7,900米/秒(28,440千米/小時)；相對之下，最快的飛機(不包括通過deorbit的太空航具)是美國空軍的X-15在1967年創造的，它的速度只有2,200米/秒(7,920千米/小時)[1]。
康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基最早意識到，無論使用何種化學燃料，多級火箭都是必不可少的。能夠在地球的重力場中獲得自由，並且進入行星際空間的逃逸速度大約是11,000千米/小時(8千米/秒)，進入低地球軌道的速度所需要的能量(32MJ/kg)大約攀爬到相同高度所需要能量(10 kJ/(km·kg))的20倍。
次軌道飛行和軌道飛行有著主要的不同，環繞地球的穩定軌道(也就是不受大氣阻力的影響)，最低的高度是海拔350千米(220英里)，一般常見的誤解是單純的認為軌道只要在這個高度就是達到太空的邊界。理論上說，在任何的高度都可以獲得需要的軌道速度，只是大氣拖曳排除了高度太低的軌道。只要有足夠的速度，飛機也可以進入軌道，但是這個速度數倍於技術可以達到的合理速度。
另一個常見的誤解是軌道上的人在地球的引力之外，因為他們是“漂浮著”。他們會漂浮是因為他們是自由落體：他們伴隨著太空飛行器一起加速的落向地球，但同時他們也以夠快的速度離開直線的路徑，讓他們在地球的表面上保持恆定的距離。地球的引力遠遠超過范艾倫帶，並且使月球保持在距離地球平均384,403千米(238,857英里)的軌道上。
劃分
關於領空（空氣空間）和外層空間的劃分問題，歷來有兩種對立的主張。①“空間論”，主張以空間的某種高度來劃分領空和外層空間的界限，以確定兩種不同法律制度適用的範圍。②“功能論”，認為應根據飛行器的功能來確定其所適用的法律，如果是太空飛行器，則其活動為航天活動，應適用外空法；如果是航空器,則其活動為航空活動,應受航空法的管轄；整個空間是一個整體，沒有劃分領空和外層空間的必要。就“空間論”而言，關於確定外層空間的下部界限大致又有以下幾種意見：①以航空器向上飛行的最高高度為限,即離地面30～40公里;②以不同的空氣構成為依據來劃分界限。由於從地球表面至數萬公里高度都有空氣，因而出現以幾十、幾百、幾千公里為界的不同主張，甚至有人認為凡發現有空氣的地方均為空氣空間，應屬領空範圍；③以人造衛星離地面的最低高度(100～110公里)為外層空間的最低界限。1976年，巴西、哥倫比亞、剛果、厄瓜多、印度尼西亞、肯亞、烏干達和剛果民主共和國等8個赤道國家發表《波哥大宣言》,主張各赤道國家上空的那一段地球靜止軌道 (離地面35871公里)屬於各該國的主權範圍。上述主權要求，使外空劃界問題進一步複雜化。一些持“空間論”者逐漸趨向於接受上述第三種意見,即離地面100公里左右為外層空間的下部界限。1975年，義大利在外空委員會提出以海拔90公里為領空(空氣空間)的最高界限。1976年，阿根廷、比利時和義大利支持以海拔 100公里為界。1979年,蘇聯建議離海平面100～110公里以上為外層空間,同時各國空間物體為到達軌道和返回發射國領土，有飛越其他國家領空(空氣空間)的權利。但另外一些國家，如美、英、日等，則認為從空間科技現狀來看，仍無法規定一定高度作為領空(空氣空間)和外層空間的界限。他們強調劃定外層空間的條件和時機還不成熟。外空的定義和界限以及地球靜止軌道的法律地位問題尚在聯合國和平利用外層空間委員會審議之中。
外層空間法 聯合國和平利用外層空間委員會(簡稱“外空委員會”)作為永久性機構,於1959年成立。外空委員會設立了法律和科技兩個小組委員會，分別審議和研究有關的法律和科技問題。除上述1963年聯大通過的宣言外,外空委員會先後草擬了5項有關外空的國際條約，即《關於各國探索和利用包括月球和其他天體在內外層空間活動的原則條約》(1966，簡稱《外層空間條約》)、《營救宇宙航行員、送回宇宙航行員和歸還射入外層空間的物體的協定》(1967)、《空間物體所造成損害的國際責任公約》(1971)、《關於登記射入外層空間物體的公約》(1974)和《關於各國在月球和其它天體上活動的協定》(1979)，中國於1983年12月加入了《外層空間條約》。
原則和規則
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上述條約提出了一些重要原則和規則，對外層空間法的形成起了重要作用，它們包括：外空的利用應為全人類謀利益；外空和天體供一切國家在平等基礎上自由探測和利用；任何國家不得將外空和天體據為己有；探測和利用外空應遵守國際法和維護國際和平與安全；禁止將載有核武器或其他大規模毀滅性武器的人造衛星或太空飛行器放置在地球衛星軌道和外層空間；發射國對射入外空的物體及其所載的人員具有管轄權和控制權；對緊急降落的太空人應給以一切可能的協助，盡力予以營救和送回發射國,發現的外空物體應予歸還;發射國為其外空物體對地面上或對飛行中的飛機造成的損害負有賠償的絕對責任；發射國在切實可行範圍內將所發射的外空物體和有關情報通知聯合國秘書長；各國探測和利用外層空間應進行合作和互助；在外空進行活動時,應照顧其他國家的利益;從事外層空間活動應避免使外空遭受有害的污染和使地球環境發生不利的變化；月球和其他天體應限用於和平目的,禁止各種軍事利用;月球和其他天體及其自然資源為人類共同財產；公平分配這些資源帶來的利益並對開發中國家和對探索作出貢獻的國家給予特殊照顧，等等。
外空委員會正在審議衛星直接電視廣播、衛星遙感地球，以及在外空使用核動力源等問題，以便草擬有關的法律原則。
衛星直接電視廣播
1977年，法律小組委員會提出了關於利用衛星進行電視廣播的原則草案案文12條。關於該草案的爭論的中心問題是：利用人造衛星向特定的另一國家進行直接電視廣播，是否需要同該國取得協定。1982年第37屆聯大通過了巴西等20國提出的《各國利用人造地球衛星進行國際直接電視廣播所應遵守的原則》。
衛星遙感地球
指通過衛星上的感測器接受各種地物散發的信息,並將這些信息傳遞到地面接收站,轉譯為數據和資料，以便掌握地球的資源及其環境條件。1978年法律小組委員會提出了一份17條原則草案，主要問題有：對一國及其資源進行遙感是否需要取得該國同意？由衛星遙感取得有關受感國的數據和資料可否自由轉讓給第三國？受感國對遙感數據和資料的取得是否有優先權？從事衛星遙感是否需事先通知受感國或聯合國秘書長？遙感國對其本國的政府機構或非政府實體進行的遙感活動是否應承擔國際責任？等等。各國對上述問題一直存在分歧意見，未能達成協定。
在外空使用核動力源問題
外空委員會科學和技術小組委員會在1979年研究報告的結論中稱，只要充分履行有關使用核動力源的安全標準和規定，核動力源可以在外空安全使用法律小組委員會上述研究報告的基礎上審議能否在國際法規範方面，補充有關在外空使用核動力源的規定問題。
外層空間