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宇宙の「ポイ捨て」問題 ロケットの残骸が月に衝突

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NIKKEI STYLE

ナショナルジオグラフィック日本版

日本時間の2022年3月4日午後9時25分ごろ、少なくとも15年から宇宙を漂っていた人工物が月に衝突した。ロケットの一部と見られる。人工物の残骸が月へ向かう様子が探知されたのは今回が初めてだ。

ただし、私たちが衝突を目撃することはできなかった。ロケットが衝突したのは、月の裏側にある直径570キロメートルのヘルツシュプルング・クレーターの中だったからだ。月を周回している人工衛星からも観測することはできなかった。

衝突した物体について、一部の天文学者は中国のロケットの残骸だと考えている。14年に月探査試験機「嫦娥(じょうが)5号T1」を打ち上げた長征ロケットだ。ただし、すべての専門家がそう確信しているわけではない。

ロケットがどの国から来たにせよ、衝突のダメージを受けるのは月の表面だけだろう。「現在の月面には数十機の探査ロボットがいますが、人間は1人もいません。衝突の影響を受けるようなものは特にないでしょう」と、米ハーバード・スミソニアン天体物理学センター(CfA)の天文学者ジョナサン・マクダウェル氏は話す。

しかし、今後もそうだとは限らない。近年、月探査が再び活発になっており、人類は月面または月軌道上に基地を建設しようと計画している。すでにいくつかの国に加えて、民間企業も月に探査機を送り込んでいる。今回の衝突による影響が軽微だったとしても、次の衝突では大きな被害が出るかもしれない。

「私たちは責任を持って宇宙へ行くようにしなければなりません」と、米ミシシッピ大学の宇宙法学者で、人類が月に残した活動の痕跡の保護をめざす非営利団体「For All Moonkind」の創設者であるミシェル・ハンロン氏は言う。「ロケットがどこへ行くかを把握し、むやみに月面に物を放り投げるようなことがないように、正しく行動しなければいけません」

月に衝突した物体の正体は?

「WE0913A」と名付けられたこの物体は、15年に初めて発見されて以来、断続的に追跡されてきた。地球に危険をもたらす可能性のある小惑星を探す調査の過程で見つかったものだ。

22年1月、天文学者のビル・グレイ氏がWE0913Aの軌道をコンピューターで計算したところ、画面上に赤く強調された線が点滅し、「IMPACT(衝突)」という文字が表示された。プログラムは、WE0913Aが22年3月4日に月に衝突すると予想したのだ。

物体の幅が約3メートル、高さが約12.5メートルであることから、科学者たちはこれをロケットの上段だと確信している。この物体は明るく、軌道上で185秒に1回の速さで宙返りするように回転しており、廃棄された上段ロケットでよく見られる特徴に一致している。

この物体の「光度曲線は、宙返りするロケットに特徴的なものです。それが決め手になりました」と、物体の正体を特定する手がかりとなる観測を行った米アリゾナ大学のビシュヌ・レディ氏は言う。

そのロケットはどこから来た?

衝突したロケットの由来を、科学者たちは100%確信しているわけではない。

初期の観測の時点では、この物体は、15年2月に米海洋大気局(NOAA)の「ディスカバー(DSCOVR)」衛星を打ち上げた米スペースXの「ファルコン9」ロケットの上段ではないかと指摘されていた。だがその後まもなく、このロケット上段は太陽の周りを回っていて、月の近くにはないことが明らかになった。

天文学者たちは、WE0913Aほど明るい物体なら、打ち上げ直後に小惑星監視プログラムに探知されているだろうと考え、15年ごろに月を横切る軌道に打ち上げられた他のロケットを探しはじめた。

そこで探り当てたのが、中国の嫦娥5号T1ミッションの打ち上げロケットだった。嫦娥5号T1は、月面のサンプルを採取して地球に持ち帰ることを任務として20年に打ち上げられた月面探査機「嫦娥5号」の初期の試験機だ。

14年10月、小型の宇宙船である嫦娥5号T1は、中国の「長征3C」ロケットに打ち上げられ、月の周りを回って地球に戻ってきた。打ち上げロケットの一部は、ときどき月に接近しながら地球を周回する軌道に残された。この軌道についてマクダウェル氏は、月の裏側に衝突した物体の軌道と矛盾しないと言う。

レディ氏のグループは、22年2月にもう1つの手がかりを見つけていた。天空を通過するWE0913Aを観測し、その塗装がどのように光を反射するかについてのデータを収集したのだ。

この観測結果を、地球を周回するスペースXおよび中国の上段ロケットと比較したところ、WE0913Aの塗装は中国のロケットの部品の塗装とよく一致することがわかった。

「スペースXの塗装は中国のものとは違っています。月に衝突した物体は、地球軌道上にある長征ロケットのブースターと非常によく似ているのです」とレディ氏は言う。

これで「真犯人」は確定?

ただし、これで確定とも言えない。2月21日の記者会見でこの件について聞かれた中国外務省の汪文斌副報道局長は、嫦娥5号のロケットはすでに軌道を外れて燃え尽きたと回答している。しかし、中国のこのコメントは、14年の嫦娥5号T1ミッションではなく、20年の嫦娥5号ミッションについてのものかもしれず、質問の意図が誤って伝わった可能性がある。

軌道上の物体を追跡している米統合宇宙軍は当初、嫦娥5号T1のロケットは軌道から完全に外れたと発表したが、その後、訂正した。米統合宇宙軍は今回の衝突前に電子メールで、「嫦娥5号T1のロケットが軌道から外れていないことは確認できたが、月に衝突する可能性のあるロケットがどこの国のものであるかは確認できない」と説明している。

マクダウェル氏は月に衝突したロケットについて、すべての証拠が嫦娥5号T1ミッション由来であることを示唆しており、自分もそれがほぼ確実だと考えているが、100%確信しているわけではないと述べている。

ロケットの由来が確実に判明することはありうる?

由来を確定するには、ロケットが宇宙を漂ってきた経路をもっと確実にたどれるような、詳細な軌道追跡データが見つかる必要がある。

WE0913Aはこの8年ほど、マクダウェル氏が「カオス的」と表現する軌道で地球を周回していた。この軌道は、地球の表面から約2万4000キロのところから、月までの距離(約38万キロ)の2倍以上離れたところまでおよび、ときに月の重力に翻弄されたり引っ張られたりしていた。軌道は太陽放射の影響も受けるため、WE0913Aがたどった宇宙の旅を過去にさかのぼることは難しい。

WE0913Aは時速8000キロ前後の猛スピードで月に向かって衝突し、完全に破壊された。地球と違って月には大気がないため、減速することもない。

衝突により、月面には直径18~30メートルのクレーターができただろう。米航空宇宙局(NASA)の月周回衛星「ルナー・リコネサンス・オービター」が数カ月以内に衝突現場の画像を撮影する予定だが、正確な衝突地点はまだわからないため、新しいクレーターを特定するには時間がかかるかもしれない。

このような衝突は以前にもあった?

「答えはほぼ間違いなくイエスです」とマクダウェル氏は言う。氏は、宇宙時代の始まり以降、月と衝突する可能性のある軌道に50個ほどの物体が打ち上げられたと推測している。しかし、追跡データが少ないため、それらが最終的にどうなったのかはわからないと説明する。

宇宙に打ち上げられた物体のいくつかは、私たちが気づかないうちに月に衝突した可能性が高い。月にぶつかる以外にも、太陽を周回する軌道に入った物体や、まだ安定しない軌道にいるか、地球の大気圏で燃え尽きた物体があることがわかっている。

また、人類はすでに何度か意図的に宇宙船を月に衝突させたことがある。それは科学研究が目的だった場合もあれば、単に月探査を終わらせるためだったこともある。

「私たちは月に『人新世爆撃期』とでも呼ぶべき時代を創り出そうとしています。(人新世とは)人類の活動が創り出す地質時代のことであり、月面にも活動の痕跡を残すことになるでしょう。そんな時代が、すでに始まっているのです」とオーストラリア、フリンダース大学の宇宙考古学者で、宇宙にある人工物の物理的記録を研究しているアリス・ゴーマン氏は言う。

宇宙ゴミをもっときちんと追跡する必要があるのでは?

米軍を含む多くの組織が、レーダーを使って地球周回軌道上のさまざまな物体を追跡している。大気圏のすぐ上から高度3万5000キロ以上まで、あらゆる高度を飛ぶ人工衛星が監視されている。

しかし、地球周回軌道を外れた宇宙ごみは、ほとんど誰も追跡していない。人工衛星は小さい上に、月や太陽などの明るい天体があるせいで、あまり遠くに行ってしまうと見つけるのが難しいのだ。また、これらの物体が小惑星監視プログラムで発見されたとしても、新しい天体の発見を期待する天文学者たちは喜ばない。

この状況を変える必要があると声を上げる専門家は多い。22年は12前後の月探査ミッションが実施される予定だが、そのうちのいくつかは宇宙に新たな衝突体を残してしまう可能性がある。

「いつの日か、このような現象は月の外側から単なる好奇心で見る対象ではなく、月周回軌道や月面にいる人々を不安にさせるものになるでしょう」とゴーマン氏は言う。使用済みのロケットを太陽周回軌道に移動させることを義務付けるなど、宇宙ごみの適切な捨て方に関するルールを改良するべきだと、ゴーマン氏らは指摘する。

(文 NADIA DRAKE、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 2022年3月7日付]

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