太空域感知能力是美国太空安全政策的基石，也是美国“”建设的五项核心能力之一。2023年11月，美太空军训练与战备司令部（STARCOM）发布太空条令出版物3-100《太空域感知》。该条令是美太空军首份战术级条令，阐明了太空域的重要作用，介绍了美太空军建立和维护太空域感知的方法，以及相关组织机构在太空域行动中的责任。
条令认为，当前太空环境正在变得更加复杂。一方面，国家、商业公司以及学术机构部署的大量航天器导致太空在轨物体数量呈指数级增长。例如，SpaceX公司的巨型星座已在轨部署上千颗卫星。另一方面，近年来由于在轨碰撞事件和反卫星试验造成了在轨碎片的产生。例如，2009年美国“铱星”33与俄罗斯报废的“宇宙”-2251卫星发生的相撞事件。在轨碎片数量的增加对太空环境和在轨航天器带来更多危险。根据Track网站数据显示，截至2023年7月，全球在轨有效载荷数量约8400个，在轨其他物体数量约44900个。为此，美国不仅应了解在轨物体和航天器的实时位置，更要知道这些物体的运动轨迹、所有者以及潜在意图。
在开展太空行动的背景下，电磁频谱和网络空间领域越来越拥挤，竞争越来越激烈。作为国际太空架构的一部分，地面能力、节点和资产的数量也在迅速增加。对此，美太空军应保持对这些活动、相关节点和资产的了解能力，帮助理解太空领域和提升太空行动安全性。美太空军应能监测、跟踪、表征、辨别和保持对较暗、较远或难以观察物体的监控能力。同时，面对不断增加的太空物体，美太空军应具备快速识别和应对危险的能力，并提升收集、传输、储存和分析事关战术层面观测数据的能力。与传统的太空态势感知（SSA）侧重于对太空物体的监管不同，太空域感知（SDA）注重融合所有的情报，以全面了解太空事件、威胁、活动、条件等系统环境，为军事力量的规划、整合、执行和评估提供支持。
在太空行动环境方面。太空域感知为“守护者”绘制了太空作战环境图，以对威胁实施有效的攻防行动。“守护者”作为联合部队的一部分，应维护太空领域的完整性、完备性以及响应能力，并识别、描述和减轻太空领域的风险。
目前，太空行动环境正面临诸多风险：一是自然太空环境风险。自然环境会对太空领域以及太空系统和作战人员产生影响。联合出版物3-59《气象和海洋作业》将太空环境定义为“受电磁辐射、带电粒子、电场和磁场等物理影响的空间领域区域，包括地球电离层和磁层、行星际空间和太阳大气层”。太空环境中存在的微流星、小行星和彗星等自然物体均可能对太空活动带来风险。2013年，俄罗斯的车里雅宾斯克发生小行星撞击事件，造成7200多栋建筑损坏，近1500人受伤。太阳活动也会对太空环境造成影响，由其引发的太阳风暴会引起地球磁层、电离层、中高层大气等地球空间环境的强烈扰动。2022年2月，SpaceX公司发射的49颗“星链”卫星受地球磁暴影响，其中40颗卫星未能达到预定轨道高度，再入大气层坠毁。此外，雷暴、暴雨、冰雹、飓风等天气活动也会对地基太空系统造成影响，包括卫星通信中断、地面基础设施损毁等。因此，收集和利用关于自然环境状况的信息是太空域感知的重要组成部分，有助于对航天器异常现象的解决、恢复和评估。美国防部、商务部、NASA以及其他民间、学术和国际合作伙伴运营的天基和地基系统均对太空自然环境具有观测能力。综合利用太空环境信息有助于全面了解战场，并实现对作战空间条件的预测。二是碎片风险。太空碎片的来源包括航天发射、在轨航天器寿命到期、反卫星试验与行动等。目前，美太空军正在对可跟踪的轨道物体进行交会预测，并向航天器所有者或操作者告知可能发生的碰撞事件。
二是进攻性太空作战风险。太空域感知通过融合来自太空传感器、导弹预警系统、情报等信息，及时为指挥官提供告警信息，帮助其调整战略战术，以应对来自对手的威胁。美太空军面对的进攻性威胁包括：一是电磁作战。太空系统会面临对手的电磁攻击，对通信链路造成欺骗、干扰等挑战。同时，太空系统还面临来自对手的激光、高能微波和电磁脉冲等定向能武器威胁，对航天器组件、电子设备造成损害。二是网络空间。网络技术对地面段、空间段以及链路段均可开展有效攻击，通过开展数据流量监控、虚假数据插入等方式，实现情报收集和信息破坏，且手段隐蔽难以溯源。三是天基武器。对手具备的尖端在轨技术可成为轨道作战武器，包括在轨检查或维修、反卫星武器、机械臂抓取等。四是直升式反卫星导弹。太空系统容易受直升式反卫武器的攻击，且多国已掌握该技术。因此，提升告警能力和速度是应对此项威胁的重要手段。五是地面攻击。太空地面系统分布广、设施复杂，易受导弹等小型武器的威胁。六是高空核爆。拥有核武器和远程导弹的国家具有在高空引爆核弹头的能力，并将对所有国家的太空系统产生深远影响。
三是对手对太空的军事利用风险。随着对手将太空能力整合入先进常规杀伤链中，美国必须保持对这些系统位置和能力的了解。这些系统和能力包括情报、监视和侦察、通信能力、定位、导航和授时以及快速响应发射。
四是商业航天风险。面对太空参与者数量的不断增加，美国应利用太空域感知有效整合商业航天服务，借助其技术和创新能力，提升作战效能、韧性和威慑力；了解对手对商业航天的利用情况，包括商业太空的服务能力和购买的通信、侦察、发射等服务的情况；确保飞行安全，随着新航天器数量的增加以及旧航天器的离轨，太空飞行环境变得更加复杂，碰撞几率增加；履行条约义务，太空域感知可确保美国旅行国际义务，并能帮助美国观测其他国家是否履行国际义务。
太空域感知通过情报、监视、侦察、环境监测以及友军追踪等数据，在建立物体跟踪、表征等能力的基础上，加强对目标意图和动机的理解，提升行动预测能力，帮助联合部队洞察可能影响太空行动的活动和目标。同时，太空域感知还需要整合信息和情报，并与盟友和合作伙伴实现共享，保障联合部队对太空能力的利用和对对手行为的了解。此外，通过利用盟友和合作伙伴提供的情报、数据产品等，美国可进一步增强太空域感知能力，为满足全球任务需求提供支持。
太空域感知可通过任务保障、威胁预警和评估、作战管理等方式帮助联合部队了解作战环境。在任务保障方面，太空域感知具备数据收集和分发能力，并能将信息快速提供给指挥官，可为任务指挥和敏捷作战提供支持。在威胁预警和评估方面，指挥与控制系统和情报组织通过对传感器信息的分析实现对威胁的判别和处理。在作战管理方面，太空域感知在基于对太空物体位置的基本感知能力之上，深入分析对手的行动能力和意图以及可能影响太空行动的其他因素，判别异常活动对美国、盟国及伙伴或太空系统的潜在威胁。
太空态势感知是太空域感知的必要组成部分，其数据通过太空监视网络收集获取，可对在轨物体进行探测、跟踪、识别和表征。太空监视网络主要通过雷达、光学和红外传感器、无源射频传感器以及太空环境监测传感器等系统实现对轨道环境的感知能力。
雷达是通过无线电频率信号照射物体确定其位置和运动轨迹，且不受云层等气候因素干扰，是美军战术跟踪应用的可靠手段。用于太空监视的雷达主要包括连续波雷达、碟形雷达以及相控阵雷达。连续波雷达通过连续发出的雷达波信号对物体进行探测和定位，建造和使用成本低，但不能对物体运动方向和幅度进行探测。碟形雷达可对瞬时视野内的目标进行探测和跟踪，单次只能对一个物体进行跟踪，建造和使用成本低，但灵活性较差。相控阵雷达通过相位控制电子对阵列雷达进行扫描，可同时跟踪至多数百个物体，并具有部署灵活的优势。
光学和红外传感器通过感应物体发出的红外光（热）实现对目标物体的探测，其灵敏度与探测距离成反比，且会受到太阳、月亮等明亮光源和天地、地形等物理障碍的干扰。与雷达相比，光学和红外传感器视野更加广阔，并能对视野内的每个物体进行成像，十分切合对广域天空的探测需求。
无源射频传感器使用航天器发射的信号来确定其位置和运动轨迹，具有全天候、全天时的探测能力，并能够对跟踪的航天器进行识别和表征。但无源射频传感器不能对碎片等不发射信号的物体进行探测。
空间环境监测传感器。收集和利用民用和国际合作伙伴的传感器对太阳活动、磁场强度、等离子体等环境监测数据，以对异常现象进行检测和评估，并为提出解决方案提供支持。此外，通过获取和分析情报信息，对对手太空能力和威胁活动进行识别的表征，可为捍卫美国和盟国太空安全提供保护。
太空域感知任务的数据量极大，对太空部队数据整合和处理提出诸多挑战。在应对数据体量方面，应收集、合成、融合和理解来自各种数据源的大量数据，确保对太空域的全面认知。在应对数据多样化方面，太空域感知需要不同类型和不同来源的数据，并解决数据收集过程中存在的格式和结构不同的问题。在应对时效性方面，太空域感知的数据传输速度会受到不同介质的影响，应对数据传输技术进行优化。在应对真实性方面，应比较来自多个来源的数据，提高最终数据的准确性。
太空域感知依赖于准确的物体目录对在轨项目进行跟踪，以识别在轨航天器的潜在风险活动，具体任务能力如下：一是环境监测。收集和分析太阳活动、地磁活动等自然环境对太空能力的威胁，帮助美国和盟国及时应对。二是交会评估。利用数据对在轨运行物体的交会点和时间进行识别、评估、预测，为保障高价值资产和识别威胁活动提供帮助。三是离轨和再入。对离轨和再入活动进行评估和确认，并提供潜在对地撞击提供告警。
太空作战司令部下属的三角洲部队直接负责并参与太空域感知任务：一是监控太空活动；二是使用太空监测网络对任务目标实施跟踪、识别、表征和响应；三是通过保护关键卫星通信链路以保卫美国太空能力；四是利用太空电磁作战能力保护美国和盟国；五是提供太空领域的威胁警告；六是跟踪和表征轨道物体以及商业等发射活动；七是保持对作战环境和太空部队的认知，为指挥官决策提供数据支持；八是对太空域的网络空间活动提供威胁预警评估；九是为太空域作战提供关键、时敏和行动情报；十是开展天基作战空间表征行动等。
美国太空司令部负责协调、规划、整合、执行全球太空行动，为指挥官提供支持，并保障。美国太空司令部还负责与任务伙伴联合行动，在竞争过程中威慑侵略、防御和击败对手，以保持美国太空司令部责任区域内的太空优势。
美太空部队要收集林肯实验室太空监视综合体、毛伊岛太空监视站、陆军空间和导弹防御司令部雷达站、加拿大“蓝宝石”卫星等其他传感器的信。
