日本的 Astroscale 在 2025 年底完成了其 ELSA-M 任務的關鍵里程碑——成功捕獲並將一顆模擬廢棄衛星拖曳至廢棄軌道。Astroscale 的商業碎片主動移除服務在 2026 年獲得了首批商業客戶合同——英國 OneWeb、歐洲 Eutelsat 和美國的 Iridium 分別簽署了為期 5 年的在軌碎片風險管理合同，總值約 2.8 億美元。
ELSA-M 的捕獲機制代表了在軌服務中最困難的工程挑戰之一。廢棄衛星是「非合作目標」——沒有設計用於被服務的標準化接口、沒有姿態控制（可能在太空中翻轉）、沒有通訊應答器。Astroscale 的捕獲器使用視覺導航系統（基於深度學習的目標識別）和磁力捕獲板（在分離前安裝在目標衛星上）的組合方案來實現捕獲。在 ELSA-M 的最終演示中，捕獲器從 50 公尺距離開始接近，在 3 小時的對接序列中逐步減小相對速度，最終在相對速度小於 0.1 米/秒時完成接觸式捕獲。
Astroscale 的商業模式基於「碎片移除即服務」（DRaaS）的概念——客戶按月支付費用，Astroscale 在其衛星壽命結束時提供碎片移除服務。這種保險化的商業模式降低了單次碎片移除的高額成本（約 3,000-5,000 萬美元/次），使其對衛星營運商更具預算友好性。Astroscale 的長期目標是在 LEO 部署一組常駐的服務飛行器，按照「巡邏和響應」的模式運營——類似於道路救援服務。
碎片移除行業面臨的最大制約不是技術而是監管和法律。根據國際空間法，一顆衛星的所有權不因失效而消失——廢棄衛星仍屬於其原始發射國。移除衛星必須獲得原始所有者的許可。同時，誰承擔碎片移除的責任和費用問題仍未解決——衛星營運商是否有義務為其終止壽命的衛星進行碎片移除？國際電信聯盟和聯合國外太空事務廳正在討論新的碎片減緩規則——包括對未按計劃進行壽命終止處理的衛星營運商實施罰款或吊銷頻段許可證。
ELSA-M 任務詳解
ELSA-M 是迄今為止最複雜的商業碎片移除演示，由服務器（500 公斤）和客戶模擬器（200 公斤）組成。測試分三階段：第一階段在 100 米內進行接近和交會操作——服務器使用視覺導航（深度學習目標識別）自動追蹤客戶衛星。第二階段——服務器釋放磁力捕獲板，從多方向接近並捕獲衛星。第三階段——服務器將客戶衛星拖曳至廢棄軌道（高 100 公里），釋放後分離返回。
關鍵技術演示是「非合作目標捕獲」——客戶衛星未配備標準化對接接口也無姿態控制。服務器在相對速度每秒數公里的接近過程中，最後階段降至每秒幾厘米——在目標不規則翻轉條件下完成精確對接——遠比 MEV 對接合作衛星困難。
商業合同
2026 年獲得首批商業客戶——OneWeb、Eutelsat 和 Iridium 簽署為期 5 年碎片風險管理合同，總值 2.8 億美元。採用「碎片移除即服務」（DRaaS）模式——按月支付，Astroscale 在衛星壽命結束時提供移除服務。Astroscale 的長期目標是在 LEO 部署常駐服務飛行器，按「巡邏和響應」模式運營——類似道路救援。
監管挑戰
根據國際空間法，廢棄衛星所有權屬於原始發射國——Astroscale 必須獲得衛星所有者許可才能進行移除。國際電信聯盟和聯合國外太空事務廳正在討論新的碎片減緩規則——包括對未按計劃處理壽命終止的衛星營運商實施罰款或吊銷頻段許可證。
競爭格局
碎片移除市場有三個主要參與者。Astroscale（日本）——專注 LEO 碎片移除，DRaaS 商業模式先行者。ClearSpace（瑞士）——ClearSpace-1 計劃 2027 年捕獲移除 ESA 的 PROBA-V 衛星，使用四臂機械結構。Northrop Grumman（美國）——透過 MEV/MRV 覆蓋 GEO 壽命延長服務。三家公司的技術路線和商業模式各異——但共同推動碎片移除從技術演示走向商業服務。
Astroscale 的長期願景
創始人岡田光信將公司定位為「太空廢棄物管理公司」——類似地球上的 Waste Management。長期目標是在 LEO 建立「衛星回收站」——被動廢棄軌道區域——將捕獲的廢棄衛星集中放置管理。Astroscale 預計 DRaaS 市場在 2030 年達每年 50-80 億美元規模。
太空碎片問題的嚴重性
LEO 太空碎片問題在 2026 年達到了前所未有的嚴峻程度。可追蹤的大於 10 厘米碎片約 40,500 件，1-10 厘米約 110 萬件，小於 1 厘米超過 1.3 億件。每一次衛星碰撞或反衛星武器測試都增加這些數字。凱斯勒症候群——碎片密度達到臨界值後引發級聯碰撞——是否已在某些軌道高度區間現實發生，是太空社群激烈辯論的問題。
2025 年 12 月發生了一次極其接近的事件——一顆廢棄蘇聯火箭體（15 米長）和已失效 Iridium 衛星在 840 公里高度以 14.7 公里/秒相對速度交會。最近距離僅 18 米——如果碰撞將產生 5,000-10,000 個大於 10 厘米的新碎片。
Astroscale 與競爭對手的比較
Astroscale 的技術路線與競爭對手不同。ClearSpace 使用四臂機械結構從多方向抓取目標——更冗餘但更重。Northrop Grumman 的 MEV 專注於 GEO 合作目標——對接環捕獲方式無法用於非合作目標。Astroscale 的磁力捕獲板 + 單臂方案在靈活性和複雜度之間取得了平衡——可以處理非合作目標但不需要 ClearSpace 那樣複雜的多臂系統。
商業模式創新
Astroscale 的 DRaaS 模式將碎片移除從一次性大額合同轉變為按月支付的保險化服務——降低了運營商的決策門檻。Astroscale 還計劃推出「碎片保險」產品——營運商購買碎片保險，如果衛星失效成為碎片，Astroscale 負責移除——類似汽車保險中的拖車服務。
國際合作與政策進展
聯合國 COPUOS 在 2026 年通過了新的碎片減緩指導方針——要求新發射衛星在任務結束後 5 年內清除軌道。FCC 開始對未按時離軌的衛星處以每日罰款——每次違規最高 5,000 美元/天。這些政策推動衛星運營商從「不需要碎片移除」轉變為「需要考慮碎片移除成本」——對 Astroscale 的市場擴張構成有利的政策環境。
未來展望
Astroscale 的願景是讓碎片移除成為航天產業的標準基礎設施服務——就像地球上的垃圾收集一樣普及。隨著 LEO 衛星數量的持續增長（預計 2030 年超過 25,000 顆活躍衛星）和碎片減緩法規的收緊，碎片移除將從選擇性服務轉變為強制性要求。Astroscale 的競爭優勢在於先發優勢——已經建立了商業合同、在軌驗證技術和監管關係，後發競爭者需要數年才能追趕。