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あと25mまで接近 使用済み衛星とロケット危うく衝突

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ナショナルジオグラフィック日本版

地球のまわりを周回している小型車ほどの重さを持つ2つの宇宙ゴミが、地球の上空約990キロでニアミスした。両者の距離は25メートル未満だったと推定されており、もし衝突していれば、小さな破片が無数にできて、数十年にわたって他の人工衛星や宇宙船を危険にさらすおそれがあった。専門家たちはその確率を5~10%と見積もっていた。

今回ニアミスした物体の1つは、1989年に打ち上げられたロシアの航法衛星(船舶や航空機に位置を知らせ航行を助けるための人工衛星)。もう1つは2009年に打ち上げられた中国のロケットの3段目、つまり1段目、2段目を切り離した後、衛星を軌道に投入する部分である。

地球低軌道(高度2000キロ以下)の物体を追跡している米カリフォルニア州にあるレオラブズの事前予想では、日本時間で2020年10月15日午前9時56分、南極大陸沖の南大西洋の上空で、わずか12メートルのところをすれ違うとされていた。同社によると、2つの物体の合計質量は約2800キロで、相対速度は秒速14.7キロであるという。

ISSに危険は?

この2つは、宇宙ゴミとしては非常に大きい。ロケットの3段目の長さは約8メートルもある。人工衛星自体の長さは約5メートルだが、衛星を安定させるために長さ約17メートルのアームが突き出している。

レオラブズの最高経営責任者であるダニエル・セパリー氏は、両者が正面衝突した場合、粉々になって破片が「地球を包み込むように広がっていく」と言う。また、飛び散った破片は、いつの日か高度が下がってきて大気中で燃え尽きるまで「何百年も上空にとどまる」ことになる。

正面衝突ではなく、衛星のアーム部分だけがロケットと衝突する可能性もあった。米マサチューセッツ州ケンブリッジにあるハーバード・スミソニアン天体物理学センターの天文学者ジョナサン・マクダウェル氏は、このような衝突の結果を予測するのは難しいと言う。

それでもマクダウェル氏は「地球への脅威はありません」と言う。「破片は小さく、大気中で完全に燃え尽きるでしょう。いずれにせよ、ほとんどの破片は何十年も落ちてこないでしょうし、落ちてくるときには完全に燃え尽きるでしょう」

当面は国際宇宙ステーション(ISS)への危険もなさそうだ。ISSは、破片が生じる可能性がある高度よりもかなり下の、高度約400キロのところを周回している。マクダウェル氏は「短期的にはISSに大きな危険が及ぶ心配はないでしょう」と言うが、長期的には破片の高度が下がってきてISSの軌道上にくる可能性がある。「そうなれば、ISSに降り注ぐ『雨』の量も増えるでしょう」

ISSは、今年に入ってからすでに3回、近づいてくる宇宙ゴミを避けるための軌道変更マヌーバを行っていて、最近では9月下旬に実施している。

混雑する宇宙空間

地球を取り巻く宇宙空間は、ますます混雑してきている。現在、地球を周回している10センチ以上の人工物は2万9000個以上もあると考えられており、衝突の危険性はこれまで以上に高まっている。

より多くの、より良いインターネットアクセスへの需要が高まるにつれ、人工衛星の数はどんどん増えている。例えば、民間企業スペースXは、地球低軌道に数百機の通信衛星「スターリンク」を打ち上げていて、さらに数千機の打ち上げを計画している。

宇宙での衝突事故としてこれまでで最悪のものは、2009年2月に発生した。運用中の米国の通信衛星イリジウム33と、ロシアの軍事衛星コスモス2251がシベリア上空で衝突したのだ。衝突の結果、約1800個の宇宙ゴミが放出され、現在も追跡調査が続けられているが、この衝突により地球低軌道上の宇宙ゴミの総量は約10%増加したとマクダウェル氏は言う。

「安全に関する懸念を払拭してくれるような交通ルールが宇宙にはありません」と、米テキサス大学オースティン校の軌道力学研究者で、クラウドソースによる宇宙交通監視システム「ASTRIAGraph」を開発したモリバ・ジャー氏は言う。衝突を回避するためのより良いシステムを開発しないかぎり、増えていく宇宙ゴミによって地球周回軌道を利用できなくなる可能性がある。「対策をとらなければ、そうなってしまいます」

これまでのところ、宇宙ゴミの軌道に関するデータのほとんどは米軍から得られている。米国宇宙軍の一部である宇宙監視ネットワークは、地球全体に分布する望遠鏡のネットワークを使って、グレープフルーツより大きい宇宙ゴミのすべてを追跡している。しかし近年、商業目的での地球低軌道の利用が増加しているため、レオラブズのような民間企業だけでなく、米国商務省の宇宙商務局も、宇宙ゴミの追跡において大きな役割を果たすべく準備をしている。

米国の軍事レーダー施設のほとんどは、冷戦時代に「北極点を越えてくるミサイルを探すため」に建設されたと、セパリー氏は指摘する。同氏によると、レオラブズが米国のアラスカ、テキサスに加えニュージーランドに追跡ステーションを開設するまでは、南半球の空の監視はほとんど行われていなかったという。

米航空宇宙局(NASA)は1979年に、宇宙ゴミを追跡する軌道デブリプログラムを設立したが、これはNASAが打ち上げた人工物を追跡するだけで、ほかの人工物は追跡していない。一方、米国防総省は人工衛星が衝突の危険にさらされていることを検知した場合、NASAだけでなく世界中の企業や国に事前警告を行っている。

宇宙に打ち上げられる衛星の数が増えるほど、ニアミスや衝突が増えることは避けられないとセパリー氏は言う。「実際、ニアミスや衝突は起きていて、その頻度は高くなっています。どのように対処するべきか、真剣に考えなければなりません」

(文 DAN FALK、訳 三枝小夜子、日経ナショナル ジオグラフィック社)

[ナショナル ジオグラフィック ニュース 2020年10月20日付]

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