撰稿人：Lia ／ 責任編輯：Zaphyra
2024年3月8日，一件源自國際太空站（ISS）的金屬圓柱體物體，以極高速度撞穿了美國佛羅里達州那不勒斯市一處民宅的屋頂，所幸未造成任何人員傷亡。美國國家航空暨太空總署（NASA）事後確認，該物體是三年前從太空站拋棄的一個重達2.6公噸（5800磅）貨運托盤的一部分，該托盤上裝載著汰換下來的鎳氫電池 。儘管NASA最初的分析模型預測，這個巨大的廢棄物在再入大氣層的過程中會完全燃燒殆盡，但此次事件無可辯駁地證明了預測的失誤，並將太空殘骸對地面人員與財產的潛在威脅，以一種極具戲劇性的方式呈現在公眾面前 。此一事件並非孤例，而是全球太空活動日益頻繁所帶來的系統性風險的縮影。歐洲太空總署（ESA）估計，每年約有200公噸的人造太空物體以不受控制的方式再入大氣層，其中約有20%至40%的質量能夠承受高溫摩擦而倖存下來，最終抵達地表。雖然地球表面約70%被海洋覆蓋，且大部分陸地人煙稀少，使得個體被太空殘骸擊中的機率極低（ESA估算約為千億分之一），但隨著發射活動的指數級增長，某個地方的某個人被擊中的整體機率正持續上升。近年來，多起備受關注的事件凸顯了此一趨勢的嚴重性。例如，SpaceX公司的「獵鷹九號」火箭第二級箭體曾因故障，在歐洲上空不受控制地再入，碎片散落在波蘭境內；其「飛龍號」貨運飛船的艙外部件也曾有未完全燃燒的殘骸墜落在澳洲與加拿大等地。與此同時，中國「長征五號B」運載火箭的芯級箭體，多次以不受控制的方式再入大氣層，其重達22公噸的巨大殘骸對全球的航空安全與地面財產構成了顯著風險，曾迫使西班牙等國臨時關閉領空，引發了國際社會的普遍批評。這些事件共同指向了一個核心的政策困境：近地軌道作為一個全球共享的資源，正因缺乏具有約束力的國際行為準則與有效的治理機制，而面臨「公地悲劇」的風險。當前的太空殘骸減緩措施多為自願性指導方針，缺乏強制執行力。此次佛州事件不僅是對再入預測模型的一次嚴峻校驗，也可能成為檢驗現行《太空物體所造成損害之國際責任公約》適用性的重要案例，其後續的責任歸屬與賠償問題，將為未來的國際太空法立下重要判例。
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Lia. Independent Media 台北報導
在佛羅里達州那不勒斯市一個寧靜的午後，一戶人家的日常生活被一聲巨響和一個來自天外的「不速之客」所打斷。屋主歸家時發現，一個沉重的金屬物體砸穿了他家的屋頂，深深嵌入地板之下。這並非隕石，而是人類自身太空活動的產物－一片來自國際太空站（ISS）的金屬殘骸。這起發生在2024年3月8日的事件，將一個長期以來被視為遙遠且抽象的議題－太空垃圾，以一種極其個人化且具象化的方式，帶入了公眾的視野。它提醒著我們，當我們將目光投向星辰大海時，我們留下的足跡，有時會以意想不到的方式，重返家園。
預測的失效：當「安全燃盡」成為一種奢望
此次事件的主角，是一件重約0.7公斤的金屬圓柱體，經NASA鑑定，其材質為耐高溫的「英高鎳合金」（Inconel） 。它是2021年3月從國際太空站機械臂上拋棄的一個巨型貨運托盤的支架部分。這個托盤上裝載著重達2.6公噸的舊電池，是太空站有史以來拋棄的最重的單體廢棄物 。在拋棄當時，NASA與其他太空機構的工程師們曾根據標準的軌道衰減與大氣再入模型進行計算，得出的結論是，這個托盤及其上的所有組件，將在墜入大氣層的過程中完全燃燒分解，不會對地面構成任何威脅 。
然而，三年後，那不勒斯市屋頂上的那個破洞，無情地宣告了這個預測的失敗。這不僅僅是一次計算失誤，它更暴露了我們在理解和預測複雜物體在大氣層中解體行為方面，依然存在著顯著的不確定性。物體的形狀、材質、旋轉姿態以及高層大氣密度的細微變化，都可能影響其燃燒的過程。由鈦合金、不銹鋼或如本次事件中的英高鎳合金等高熔點材料製成的部件－例如燃料儲罐、引擎噴嘴或結構支架－尤其容易在劇烈摩擦中倖存下來。這次事件，無疑是對全球所有太空營運方的一次嚴肅提醒：僅僅依賴理論模型來保證地面安全，是遠遠不夠的。
失控的箭體：全球性的風險與責任
佛羅里達的這起事件雖然罕見，但其背後的風險卻是系統性的。每年，都有數十個大型太空物體－主要是廢棄的衛星和運載火箭的上面級－以不受控制的方式再入大氣層。其中，最引發國際關切的，莫過於中國「長征五號B」火箭芯級的再入事件。這款為發射中國太空站模組而設計的重型火箭，其獨特的設計導致重達20餘公噸的芯級箭體在完成任務後，會進入一個近地軌道，並在幾天或幾週後，以完全不可預測的方式墜回地球。
自2020年以來，已發生多次此類事件。其殘骸的可能落點範圍，覆蓋了地球上絕大多數人口稠密的地區。2022年，一枚長征五號B的殘骸散落在菲律賓附近海域，同年另一次再入則迫使西班牙臨時關閉了其北部領空，造成數百架航班延誤。這些事件引發了包括NASA在內的國際太空機構的嚴厲批評，指責這種設計與操作方式，未能遵守國際上廣泛認可的、旨在降低地面風險的技術準則，是一種不負責任的行為。
與此相對，SpaceX等商業航太公司也面臨著類似的挑戰。其「獵鷹九號」火箭的第二級，也曾因故障導致不受控制的再入；其「飛龍號」飛船的非加壓貨艙（Trunk），在設計上本應在再入時銷毀，但也曾有大塊殘骸墜落在地面。作為應對，SpaceX已將其飛船的濺落點從佛羅里達沿岸轉移至加州外海的太平洋，以便讓艙外部件在更廣闊的無人海域上空再入，並承諾改進相關部件的材料設計，使其更容易燃燒殆盡。
軌道治理的困境：公地悲劇的政策分析
從冷戰時期的美蘇太空競賽，到如今多國參與、商業力量崛起的「新太空時代」，近地軌道正以前所未有的速度變得擁擠。然而，管理這一全球共享資源的國際法規，卻顯得步履蹣跚。當前的國際太空法體系，主要由1967年的《外太空條約》奠基，其中規定各國需對其太空活動承擔國際責任。其後的《責任公約》進一步明確，發射國對於其太空物體在地球表面造成的損害，應負有「絕對責任」。
然而，這些條約在制定之初，並未預見到今日太空殘骸問題的嚴重性與複雜性。對於如何界定「應盡的注意義務」、如何處理歷史遺留的「無主」殘骸、以及如何強制執行殘骸減緩措施等問題，都缺乏清晰且具約束力的條文。目前，國際上公認的殘骸減緩指導方針，例如要求衛星在任務結束後25年內離軌的「25年規則」，大多是自願性的，依賴於各國與營運商的自律。
這種治理上的「軟約束」，使得近地軌道正陷入一場典型的「公地悲劇」：每個參與者單獨追求自身利益最大化（例如，為了節省燃料而不進行受控離軌），其累積的後果－一個日益危險的軌道環境－卻由所有人共同承擔。中國長征五號B的案例，正是這種困境的極端體現。在缺乏強有力國際懲罰機制的情況下，單純的外交譴責，似乎難以改變其設計與操作模式。
尋求出路：從被動減緩到主動治理
面對日益嚴峻的形勢，國際社會正從多個層面尋求解決之道。在技術層面，「為主動銷毀而設計」（Design for Demise）的理念正成為新一代衛星設計的主流，即在設計之初便採用易於在大氣中燃燒的材料與結構。同時，受控再入技術的普及，也使得新發射的火箭級體與衛星，能夠在壽命終結時，被精確引導至南太平洋的「太空飛行器墳場」等無人區域。一個積極的跡象是，在過去一年中，受控再入的大型殘骸數量，已首次超過了不受控制的再入數量。
然而，這些措施只能處理「增量」問題，對於軌道上數以千計已經存在的「存量」大型殘骸，則無能為力。為此，「主動殘骸移除」（Active Debris Removal, ADR）技術的發展，被寄予厚望。歐洲太空總署計畫於2028年發射的「ClearSpace-1」任務，將是全球首次嘗試捕獲並清除一件大型軌道殘骸的任務。這類技術的成熟，不僅是清理軌道的關鍵，更可能催生一個全新的「在軌服務」市場，包括為衛星延壽、維修與再補給等。
佛羅里達上空落下的那塊金屬，是一記警鐘。它敲響的，不僅是個別家庭的天花板，更是整個國際社會在太空治理議題上的警覺。太空殘骸問題，已從一個航太工程師的技術難題，演變為一個涉及國際法、國家責任與全球合作的複雜政策挑戰。若要為人類可持續地利用太空鋪平道路，我們需要的，不僅是更先進的清除技術，更是一套能夠有效約束所有參與者行為的、更為健全的國際規範與治理框架。從這個意義上說，對那不勒斯市房屋損害的責任認定與賠償過程，其本身就將成為國際太空法實踐中，一個值得全球密切關注的標誌性案例。
資料來源
NASA: NASA Confirms ISS Debris Struck Florida Home
https://blogs.nasa.gov/spacestation/2024/04/15/nasa-confirms-iss-debris-struck-florida-home/
Ars Technica: A piece of space junk crashed through a Florida home. Here’s the story.
https://arstechnica.com/space/2024/03/a-piece-of-space-junk-crashed-through-a-florida-home-heres-the-story/
The Guardian: Object that crashed through roof of Florida home was junk from space station, Nasa confirms
https://www.theguardian.com/science/2024/apr/16/nasa-confirms-object-crashed-through-roof-florida-home-junk-space-station
The New York Times: How a Piece of the Space Station Crashed Into a Home in Florida
https://www.nytimes.com/2024/04/15/science/nasa-space-debris-florida.html
European Space Agency: Space debris by the numbers
https://www.esa.int/Space_Safety/Space_Debris/Space_debris_by_the_numbers
Associated Press: A metal slab from the space station crashed through a Florida man’s home. Here’s what NASA found
https://apnews.com/article/space-station-debris-florida-home-nasa-4b369507f300132338b2a16d56d10c71
Reuters: NASA confirms ISS space junk crashed into Florida home
https://www.reuters.com/technology/space/nasa-confirms-iss-space-junk-crashed-into-florida-home-2024-04-16/