Skip to content

GCRI · 空间与地球观测

空间碎片与可持续性

Orbits around Earth are filling with active satellites and debris: dead satellites, rocket bodies and fragments from collisions and explosions. Collisions create more fragments, raising risk for all users. This page sets out how debris accumulates and how collision risk is managed, how orbital congestion is measured, and what evidence serves the agencies, operators and regulators responsible for keeping orbits usable.

提出咨询 返回主题
01登记

Space debris and sustainability on the record.

档案Space and Earth Observation · topic
  1. 01问题4 种机制
  2. 02领域六边形场图版
  3. 03指标6
  4. 04来源5
  5. 05决策者3
  6. 06方法4
02问题

Space debris and sustainability: how the risk develops.

Orbital congestion and stewardship. The dossier below sets out how the risk develops, what is measured, where the data come from, how it is modelled and who decides.

机制

Collisions breed debris

Each collision or breakup creates many fragments that can cause further collisions. In crowded orbits this can become self-sustaining.

机制

Launch rates are rising

Large constellations are adding satellites to low Earth orbit at unprecedented rates, increasing traffic and conjunctions.

机制

Disposal is often incomplete

Guidelines call for removing satellites from crowded orbits after missions, but compliance varies and failed satellites cannot manoeuvre.

机制

Tracking has limits

Ground radars and telescopes track larger objects; smaller fragments that can still damage satellites are not routinely tracked.

03地理

北极的对地观测。

北极的土地覆盖与植被，来自 NASA GIBS。每个图层均标有各自日期。

交互式地图需要JavaScript；图层列表和来源见下文。

图层 2

本页的对地观测

关于本图层
证据
观测
来源
VIIRS NOAA-20 校正反射率（NASA LANCE）
提供方
NASA LANCE
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每日；卫星图像
构建时的最新内容
2026-10-14
处理结果
约 250 米网格
不确定性
卫星图像。卫星或模型栅格数据，按提供方发布的原样呈现。云层、条带缺口和反演误差会造成缺口和噪声；数值是指标，而非某地的测量值。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov，仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
证据
模型生成（GIBS 发布的最新年份）
来源
MODIS Terra 和 Aqua 土地覆盖（MCD12Q1）（NASA LP DAAC）
提供方
NASA LP DAAC
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每年；卫星分类；GIBS 发布的最新年份
构建时的最新内容
2024-01-01
处理结果
约 500 米网格
不确定性
所示年份的卫星土地覆盖类别，含农田；该分类存在已知误差，并非农场登记册。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov，仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
证据
观测（云层造成缺口）
来源
MODIS Terra EVI（NASA LANCE）
提供方
NASA LANCE
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每日；卫星指数；云层造成缺口
构建时的最新内容
2026-10-13
处理结果
约 250 米网格
不确定性
截至所示日期 8 天的卫星植被指数，是栖息地状况指标；不衡量物种或生物多样性。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov，仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
证据
观测（云层造成缺口）
来源
MODIS Terra NDVI（NASA LANCE）
提供方
NASA LANCE
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每日；卫星指数；云层造成缺口
构建时的最新内容
2026-10-13
处理结果
约 250 米网格
不确定性
截至所示日期 8 天的卫星绿度指数；是作物和牧草状况的指标，不是产量估算，也不是粮食安全预警。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov，仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
证据
估计值
来源
世界网格化人口 v4.11（NASA SEDAC（哥伦比亚大学 CIESIN））
提供方
NASA SEDAC（哥伦比亚大学 CIESIN）
许可协议
CC BY 4.0
年份版本
null；基于人口普查的估算，静态（2020）
处理结果
约 1 公里网格
不确定性
基于人口普查的 2020 年每平方公里人口估算，作为风险暴露背景展示；不是受任何危害影响的人数。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov，仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
证据
观测
来源
VIIRS Black Marble（VNP46A2）（NASA LAADS DAAC）
提供方
NASA LAADS DAAC
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每日；卫星辐射亮度，已校正月光和大气影响
构建时的最新内容
2026-10-12
处理结果
约 500 米网格
不确定性
所示日期的卫星夜间辐射亮度；灯光是用电和停电的替代指标，并非对供应或获得电力情况的测量。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov，仅在您允许实时地图后访问

最新可用

NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © OpenStreetMap贡献者 (ODbL) · Natural Earth

正在加载最新的NASA影像。

拖动以移动。按住 Ctrl 或 ⌘ 并滚动、双指缩放或使用按钮缩放；悬停可查看指针下的数值；重置可返回该区域。

地球观测，以北极为取景。NASA 发布的卫星和模型产品，各带自己的日期。它们是指标，而非对任何地点的评估。

数据：NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © OpenStreetMap 贡献者 · Natural Earth · NASA EONET · NASA JPL OPERA DIST-ALERT来源与许可

  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). NASA 开放数据
  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). NASA 开放数据
  • VIIRS 近实时产品（洪水、地表温度、积雪覆盖、校正反射率），NASA LANCE；影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。 NASA 开放数据
  • MODIS 陆地产品（植被指数、总初级生产力、土地覆盖），NASA LP DAAC 和 LANCE；影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。 NASA 开放数据
  • Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), Columbia University. 2018. Gridded Population of the World, Version 4 (GPWv4): Population Density, Revision 11. NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC). 采用 CC BY 4.0 许可。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。 doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
  • VIIRS Black Marble 夜间灯光，NASA 戈达德航天中心；由 NASA Level-1 与大气档案和分发系统（LAADS DAAC）分发；影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。 NASA 开放数据
  • ASTER GDEM 是 METI 和 NASA 的产品（ASTER Global Digital Elevation Model V003，NASA LP DAAC）；影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。引用格式：NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. NASA 开放数据
  • 使用 Natural Earth 制作。免费矢量和栅格地图数据，见 naturalearthdata.com。 公有领域
  • © OpenStreetMap 贡献者（ODbL），经由 NASA GIBS（海岸线、边界、道路和地名）。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。 ODbL
  • Blue Marble，NASA Earth Observatory；影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。 NASA 开放数据
  • 地球仪和平面地图上的背景信息：海岸线、边界、道路和地名来自 NASA GIBS 参考图层（OpenStreetMap 数据，ODbL，© OpenStreetMap contributors）；Blue Marble 影像可作为可选底图；3D 地形和高程读数来自 ASTER GDEM 高程色彩指数（5 m 至 200 m 分级，为便于辨识而作了夸张处理）。边界按已发布的样式绘制，不代表对任何领土的立场。
  • 实时事件：NASA Earth Observatory Natural Event Tracker（EONET）；事件仅供参考，并保留其原始来源链接。
  • 实时：NASA EONET。事件仅供参考，不是主管机构的预警。
  • Observed (EO): NASA JPL OPERA DIST-ALERT (contains modified Copernicus Sentinel data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • 过去一年的每日气温和日照（NASA POWER）：这些数据来自 NASA 兰利研究中心（LaRC）POWER 项目，该项目由 NASA 地球科学/应用科学计划资助。
  • 天气数据来自 Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), 依据 CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). 授权。
  • 可选图层（图层列表中有 11 个来源：实时、预报、观测和背景）开启时会在地图上和此处显示其提供方署名；预报是模型输出，派生指数是估计值。

图层与日期

  • 真彩色：VIIRS NOAA-20 校正反射率，NASA LANCE · 2026年10月13日
  • 土地覆盖类型（IGBP），年度：MODIS Terra 和 Aqua 土地覆盖（MCD12Q1），NASA LP DAAC · 2024
  • 增强型植被指数，滚动 8 天：MODIS Terra EVI，NASA LANCE · 2026年10月13日
  • 植被绿度（NDVI），滚动 8 天：MODIS Terra NDVI，NASA LANCE · 2026年10月13日
  • 人口密度，2020 年：人口：哥伦比亚大学 CIESIN，世界网格化人口 v4.11（2018），NASA SEDAC， CC BY 4.0 · 静态
  • 夜间灯光，每日：VIIRS Black Marble（VNP46A2），NASA LAADS DAAC · 2026年10月12日

04跨领域

Orbital sustainability protects services every domain uses.

Sustainability studies are designed for the 前瞻展望系列. The COPUOS guidelines (2019), IADC mitigation guidelines and ESA’s annual Space Environment Report frame the evidence.

  • Debris environment analyses.
  • Mitigation compliance studies.
05监测

Space safety console.

团队跟踪该主题时会使用的界面：其指标、状态与决策。名称为示例，数值仅作示意。

Space safety console

Space debris and sustainability · Orbit shell 550 km · Week 19

Conjunction above thresholdGCRI · 空间与地球观测

Conjunctions

CJ-1191SAT-3 vs debris3020.00068监测
CJ-3954SAT-1 vs SAT-x8050.000022无
CJ-9340SAT-4 vs debris600.0015Manoeuvre

Manoeuvre plan

Delta-v
0.15 m/s
窗口期
T-10 h
Fuel left
42 pct
决定
operator
Space safety console: the screen’s structure, terms and states for Space debris and sustainability.示例名称和示意数值；是设计方案，并非记录或实时系统。
06指标

衡量什么，以及衡量得如何。

每个指标都注明其单位、频率、背后的来源类型以及数值将附带的证据标签。此处不显示数值：数值由计划依据其自身权限提供。

指标单位节奏来源类型标签
Tracked objects in orbitcount by orbit region每月Space surveillance catalogues观测
Estimated objects above size thresholdscount by size class每次评估Statistical debris models模型生成
Active satellites计数每月Catalogues and operator data观测
Collision avoidance manoeuvres计数年度Operator reports已报告
Post-mission disposal successpercent of missions年度Agency environment reports估算
Fragmentation events计数年度Agency reports观测
07孪生与级联模拟器

Model space debris and sustainability as a system. Run the cascade.

Assembled from the Nexus Standards area profile 气候风险标准: the hazards it names, the 系统 and sectors that carry the loss, the controls that dampen it and the data that observe it. Choose the components, pick an initiating hazard and step through the cascade. The Map view places the run on an example geography with open data. Every coupling weight is a stated assumption you can change. A teaching model, not a forecast, an assessment or a certification. To model a place of your own choosing, open the full System Builder.

灾害

  • 海平面上升
  • Coastal flood （在下游引发）
  • 风暴潮 （在下游引发）
  • High-tide flooding (set off downstream)
  • Coastal erosion (set off downstream)
  • Saltwater intrusion (set off downstream)
  • Estuary flood (set off downstream)
  • Coastal habitat squeeze (set off downstream)
  • Wetland loss (set off downstream)
  • Mangrove loss (set off downstream)
  • Groundwater flood (set off downstream)
  • Climate-driven migration and relocation (set off downstream)
  • 大规模流离失所（在下游引发）

控制措施

  • NS-0 章程与原则
  • NS-1 维持社会运转的 UNI 与制品目录（语法 v0.2：领域、部门、区域和环境分段）
  • NS-3 风险记录 UNI（语法、旧编码对照、分配机构）
  • NS-3b 数据集与产品元数据规范（STAC、DCAT、PROV-O）
  • NS-9 情境 UNI（部署、实例、计划实例）
  • NS-11 验证与监测（证据、证明、零信任符合性观测）
  • NS-14 符合性及与外部标准的对照
  • NRS-H65 危害类别：超越行星边界（NHS-1 planet.boundary）
  • NRS-H62 危害类别：复合与多危害事件（NHS-1 sys.compound）
  • NRS-H71 危害类别：深时与宇宙灾难（NHS-1 planet.deep-time）
  • NRS-H79 危害类别：精神卫生危机（NHS-1 health.mental）
  • NRS-H75 危害类别：气候敏感性疾病（NHS-1 health.climate-sensitive）
  • NRS-H7 危害类别：大尺度环流异常（NHS-1 atmo.climate-mode）

观测

  • ERA5 再分析（Copernicus Climate Data Store）（仅列作参考）
  • CMIP6 气候预估（Copernicus Climate Data Store）（仅列作参考）
  • NGFS Scenario Explorer（仅列作参考）
  • INFORM Risk Index（仅列作参考）
  • 每100,000人中因灾害死亡、失踪和直接受影响的人数
  • Total greenhouse gas emissions per year
  • 灾害造成的直接经济损失与全球国内生产总值之比

示例地理范围

  • 太平洋岛国：150 个六边形网格
  • 今夜夜间灯光与停电（VIIRS 昼夜波段），NASA GIBS
  • 穿透云层的地表水，30 m（OPERA DSWx-S1 雷达），NASA GIBS
  • 过去半小时降雨率（IMERG），NASA GIBS
  • Vegetation disturbance alerts, 30 m (OPERA DIST-ALERT), NASA GIBS
08来源

证据来自何处。

具名公共数据集与机构记录，各自注明许可类别。依协议获得的来源仅按其条款使用，绝不再次发布。

来源它提供什么许可类别
ESA Space Environment Report and DISCOS databaseDebris population, compliance and trendsPublic report; DISCOS by registration (to check)
Space-Track and CelesTrakOrbital element sets for tracked objectsSpace-Track by registration and terms; CelesTrak public
UNOOSA Online Index of Objects Launched into Outer SpaceRegistration of launched objects公开，联合国使用条款
IADC reportsDebris mitigation guidelines and studiesPublic, IADC terms
NASA Orbital Debris Program Office quarterly newsDebris environment updatesPublic domain, US government
09方法与证据

How space debris and sustainability is modelled, measured and tested.

模型、其假设、数据和不确定性，以科学家或工程师会核查的形式呈现。结构遵循已发表的方法。所取数值仅为示意，不是研究发现。

地球观测链

How a satellite or sensor record becomes evidence on space debris and sustainability, and where each step adds uncertainty.

  1. 01 · 获取轨道、传感器和重访周期不确定性：云层和轨道造成的缺口
  2. 02 · 校准辐射和几何不确定性：传感器漂移
  3. 03 · 更正大气与地形不确定性：气溶胶和坡度假设
  4. 04 · 检索或分类变量或类别不确定性：模型和训练误差
  5. 05 · 验证对照地面实况不确定性：样本设计与规模
  6. 06 · 发布附误差线和沿袭信息不确定性：明确说明，从不隐藏
按 CEOS 分析就绪数据含义的处理链；每一步在绘制数字之前都会记录其不确定性。通用结构，并非结果。
FAIR 指导原则 · GO FAIR 和 FORCE11W3C PROV · 万维网联盟关于一致处理不确定性的指南 · IPCCCEOS 分析就绪数据 · 地球观测卫星委员会
10决定

由谁决定，以及证据服务于什么。

Space and Earth Observation prepares evidence. The decisions below are taken by the authorities named, under their own rules, and never by the platform.

谁来决定问题本页面服务的证据
Space agencies and licensing authoritiesWhat disposal and design rules to requireCompliance analyses; congestion summaries
Satellite operatorsHow to manage collision risk and disposalConjunction and risk methods
UN COPUOS member statesHow to strengthen long-term sustainability guidelinesEnvironment trends

该主题产生的产出

  • Orbital congestion summaries by region
  • Compliance analyses of debris mitigation
  • Collision risk methods reviews
  • Evidence notes on space sustainability rules
11核心问题

专家提出的问题。

Orbital scientists and space engineers ask how to keep orbits usable.

  • How many objects are in each orbital region, and how well are they tracked?
  • How does collision risk change as large constellations are deployed?
  • How long does debris remain in different orbits, and what removes it naturally?
  • Which practices, such as disposal at end of life and collision avoidance, are most effective?
  • How can tracking data and operator intentions be shared to coordinate safely?
12机制与驱动因素

Why debris can cascade.

Objects in low orbit are gradually slowed by the thin upper atmosphere and eventually re-enter, but at higher altitudes debris can remain for decades to centuries. Collisions and explosions create fragments, many too small to track yet large enough to damage a satellite at orbital speeds. A long-recognised concern is that, beyond a certain density, collisions could generate debris faster than it is removed, making some orbits progressively more hazardous.

Operators reduce risk by designing satellites to avoid break-ups, manoeuvring to avoid predicted collisions and removing satellites from valuable orbits at end of life. The effectiveness of these measures depends on compliance across many operators, on accurate tracking and on sharing information about planned manoeuvres.

13方法与数据

证据如何构建，以及止于何处。

  1. 01

    Tracking and cataloguing

    Radar and optical tracking of objects, with space systems expertise. Small debris is largely untracked.

  2. 02

    Orbital dynamics modelling

    Predicting trajectories and decay, grounded in 物理学. Atmospheric drag is uncertain, especially during solar activity.

  3. 03

    Collision risk assessment

    Estimating conjunction probabilities with statistical methods. Uncertain orbits produce many false alarms.

  4. 04

    Long-term environment modelling

    Simulating debris populations over decades. Results depend on assumptions about future launches and compliance.

14方法

如何研究，以及方法无法说明的内容。

  1. 空间系统与卫星服务任务连续性分析 · 空间段韧性 · 碎片合规评估在此应用
    规范 · STEM Commons
  2. 物理学与量子科学用于大气校正的辐射传输 · 微波散射 · 定轨在此应用
    规范 · STEM Commons
  3. 空间统计与地统计基于误差校正计数的面积估计 · 分层抽样设计在此应用
    规范 · STEM Commons
  4. 高性能计算、云计算与边缘计算贴近档案库的分析 · 可复现的处理链 · 国家数据立方体在此应用
    规范 · STEM Commons
15Where this page’s references

Where this page’s references lead.

阅读本页时所对照的机构和文件。状态和版本会变化；每个链接都指向发布机构。

16问题

问题与解答。

What is space debris?
Non-functional human-made objects in orbit, including dead satellites, spent rocket stages and fragments from breakups and collisions.
What is the Kessler syndrome?
A scenario in which debris density becomes high enough that collisions generate fragments faster than they decay, making orbits increasingly hazardous.
How are collisions avoided?
Operators receive warnings of close approaches from tracking data and manoeuvre their satellites when the risk exceeds their threshold.
Does debris fall back to Earth?
Objects in low orbit eventually re-enter, and most burn up. Higher orbits can retain debris for very long periods.
Can debris be removed actively?
Removal technologies are being demonstrated, but they are costly and raise legal and technical questions. Prevention remains the main tool.
Does the platform track objects in orbit?
No. It studies methods and evidence on orbital sustainability and draws on tracking data published by others under their terms.
报告贡献

从本页贡献证据。

报告 is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

GCRI空间与地球观测观测站信号指数级技术

切勿发送个人数据、敏感基础设施细节或您无权分享的任何内容。贡献在使用前会经过审查；发送贡献不赋予署名权或编辑权，赞助也绝不能换取研究结论。

空间与地球观测

带来一种方法、一个数据集或一个问题。

信息和咨询现已开放。每项咨询都会获得一个编号，并告知下一步；申请、付款、算力分配和注册只有在相应团队、条款和审查能力就绪时才会开放。

提出一种方法 查看全部联系途径
法律

本网站上的地图、数据和图表仅作为背景和一般信息展示。它们不是建议、预测或预警；信息的局限见免责声明和数据说明。