评估低地球轨道在轨服务的应用：人工智能辅助的空间可持续性决策支持

本研究分析影响卫星运营商在低地球轨道（LEO）采用在轨服务和卫星处置的因素，研究资料包括监管备案文件和轨道数据。项目旨在建立与不断演进的法规相衔接、由人工智能辅助的决策支持框架，兼顾理论见解和英国太空政策的实际应用。

职位描述 项目详情：低地球轨道（LEO）如今由商业活动主导，且日益拥挤；目前评估表明，仅靠缓解措施已不足以稳定轨道碎片数量。在轨服务（IOS）是指为已入轨卫星加注燃料、转移轨道、维修、升级或移除卫星的能力，可替代导致轨道拥挤的“替换并丢弃”模式。地球静止轨道的卫星延寿已具备商业应用基础，而LEO的交会、对接和处置能力也已开始验证。英国《太空战略》（2026年9月发布）将“在轨服务、组装与制造”（ISAM）列为四个优先子行业之一。政府主导的民用和国防计划将扩大ISAM应用、延长资产寿命、支持国防和负责任的太空管理列为2030年目标。 然而，LEO商业服务市场尚未形成，早期LEO服务和处置任务仍主要由政府资助。现有研究主要从供给侧出发，通过技术路线图、市场研究和专家意见考察服务提供商、技术和采用因素；但对需求侧研究仍有限：卫星运营商如何决定是否维修、延寿或更换资产，以及为何面临相近经济和监管条件的运营商会作出不同决定。本研究将探讨影响卫星运营商在LEO采用在轨服务和负责任处置的内部与外部因素。 项目将分析现有轨道目录和公开监管申报材料，确认运营商的实际做法，例如是否遵守处置要求、实际运行寿命与设计寿命的关系，以及更换周期；还将与运营商、制造商、保险机构和监管者交流，了解服务和处置决策如何作出、由谁作出以及依据哪些标准。英国2026年的监管和保险改革（包括可变责任限额、对新型ISAM任务的责任豁免，以及取消大型星座的退役基金）为研究激励机制变化是否会改变行为提供了机会。研究结果将形成决策框架，说明在证据不确定时何种情况下选择服务有依据，以及哪些条件更可能促成采用。该框架将实现为AI辅助决策支持工具，使用项目收集的实证监管和经济矩阵进行训练，并由实践者参与评估，考察信任、人工推翻系统建议的行为，以及高后果资产决策中自动化建议的局限。 预期研究影响包括两方面：理论上，通过考察不同类型运营商从服务中获得的收益是否不同，为技术扩散和负责任技术采用研究作出贡献；实践上，为运营商和监管者提供决策框架，并提供监管能否创造服务需求的证据，直接服务英国太空政策。 期望具备的知识和技能：本项目采用混合方法，要求兼具定量数据处理和定性战略分析能力。候选人应拥有信息系统、技术/创新管理、系统工程、科学与技术政策或相关学科背景，并对组织如何采用技术有明确兴趣；能够处理和分析结构化数据，掌握 Python 脚本编写，或愿意在第一年学习（项目完全依靠开放获取的大型数据集，包括轨道目录和公开监管申报文件）；能够开展和分析面向专业参与者（运营商、保险机构、监管者）的半结构化访谈，并综合定性证据；如有需要，项目初期可提供培训；对太空可持续性、轨道碎片或商业航天领域感兴趣。行业经验优先，但非必需。

入学要求：须拥有相关学科的英国高等二等荣誉学士学位；或拥有英国大学颁发的二等学士学位及硕士学位；亦可持有同等海外学历。

申请方式：STFC资助的博士生名额将于2027年10月1日开始，申请开放至2027年1月22日。申请详情请参阅“博士项目与申请流程｜数学与物理科学学院”网站。