宇宙ごみを心配すべきなのか?科学者が解説

all satellites, like this one here, have the potential to become dangerous space debris
Space debris can damage spacecrafts of damage space stations due to the high speed at which it travels.Image: UNSPLASH/NASA
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  • 宇宙ごみは、廃棄された打ち上げ機や宇宙船の部品で構成され、地球上空数百マイルを漂っています。

  • 宇宙に打ち上げられる衛星はどれも、宇宙ごみになる可能性があります。

  • 1982年に打ち上げられたロシアの衛星コスモス1408号が最近、実験で破壊され、「追跡可能な軌道上のごみ」が1,500個発生しました。

  • その結果、ISS乗組員の安全が損なわれ、今後の宇宙活動に影響する可能性があるとの懸念が高まっています。

  • 宇宙ごみの除去を支援するため、日本の宇宙航空研究開発機構(JAXA)と欧州宇宙機関は新興企業と提携しています。

ロシアが自国の衛星の一つを宇宙空間で爆破した実験は、国際宇宙ステーションの乗組員を危険にさらしたとして批判を招きました。また専門家によると、この実験で生じたごみの帯によって、今後何年にもわたり宇宙活動のリスクが高まりました。

宇宙ごみとは何か、どこから来るのか?

宇宙ごみ、またはスペースデブリとは、廃棄された打ち上げ機や宇宙船の部品で、地球上空数百マイルの宇宙空間を漂い、衛星や宇宙ステーションとの衝突リスクをもたらします。

宇宙空間での爆発や、各国がミサイルを使って自国の衛星を破壊するミサイル実験によっても、ごみが発生します。ロシアのほか、中国、米国、インドも衛星を撃墜し、宇宙ごみを生み出しています。

宇宙ごみは地球低軌道で時速約15,700マイル(25,265キロメートル)という猛烈な速度で地球を周回しているため、衝突すれば衛星や宇宙船に深刻な損傷を与えるおそれがあります。

「軌道に乗る衛星はどれも、宇宙ごみになる可能性があります」と、サウサンプトン大学宇宙航行研究グループ長のヒュー・ルイス教授はインタビューで述べました。

イーロン・マスク氏のスターリンクや衛星コンステレーションのOneWebなどの企業が衛星をさらに打ち上げることで、地球近傍の宇宙空間では宇宙ごみが増えると考えられます。

宇宙ごみは、廃棄された打ち上げ機や宇宙船の部品で構成され、地球上空数百マイルを漂っています。Image: 宇宙安全

ごみの大きさはどれくらいか?

米国政府は追跡しており、地球を周回するソフトボールより大きなごみは約23,000個に上ります。

1センチを超えるごみは50万個、約1ミリ以上のごみは1億個あります。

特に国際宇宙ステーション付近のごみは、1日に15〜16回地球を周回し、衝突のリスクを高めています。

欧州宇宙機関(ESA)は推定しており、地球軌道上にあるすべての宇宙物体の総質量は9,600トンを超えます。

ESAの宇宙安全プログラム室長、ホルガー・クラーグ氏はインタビューで、宇宙ごみの蓄積が続けば、数十年後には宇宙空間の一部の領域が利用できなくなる可能性があると述べました。

今回の実験はどのような影響をもたらしたのか?

破壊された衛星コスモス1408号は1982年に打ち上げられ、重量は2,000キログラム(4,410ポンド)を超えていました。破壊によって大量の宇宙ごみが生じました。

米宇宙軍司令部は声明で、この実験により「追跡可能な軌道上のごみ」が1,500個以上発生し、さらに小さな破片が数十万個生じる可能性が高いと述べました。

宇宙ステーションの乗組員は、実験後、破片との衝突で退避が必要になった場合に備え、ドッキング中の宇宙船カプセル内に2時間避難するよう指示されました。

「事象が起きた高度は、宇宙ステーションの高度からわずか80キロメートル(50マイル)しか離れていませんでした」とクラーグ氏は述べました。「そのため、宇宙ステーションへのリスクは以前より高まり、おそらく2倍にさえなるでしょう。」

宇宙ごみは宇宙旅行に影響するのか?

宇宙ごみが宇宙旅行に影響する可能性は低いものの、地球周辺の宇宙飛行には深刻な問題をもたらします。

リスクが最も高いのは、高度約1,000キロメートル(620マイル)を周回する物体です。この高度は通信や地球観測に利用されています。

「この問題のある領域を非常に速く通過するため、火星への旅行は引き続き可能です」とクラーグ氏は述べました。

「しかし、この問題のある領域で何年も運用し、滞在したいのであれば、数十年後にはそれが不可能になるかもしれません」と同氏は述べました。

宇宙ごみは除去できるのか?

によると、NASA高度600キロメートル未満の軌道にあるごみは数年以内に地球へ落下しますが、高度1,000キロメートルを超える軌道では、1世紀以上にわたって地球を周回し続けます。

「宇宙ごみの問題を解決しようとするなら、まずその種の物体の除去に取り組まなければなりません」とルイス氏は述べました。

日本の宇宙航空研究開発機構(JAXA)と欧州宇宙機関は、宇宙ごみの除去を支援するため、新興企業と提携しています。

JAXAは、世界初の宇宙ごみ除去ミッションに向けて6カ月間の実証プロジェクトをアストロスケールと開始した一方、ESAはスイスの新興企業クリアスペースと協力し、2025年にミッションを打ち上げる計画です。

宇宙ごみは危険であるだけでなく、衛星運用者のコストも増加させます。

OECDの調査によると、静止軌道の衛星運用者は、保護・軽減措置がミッション費用の約5〜10%を占めると見積もっており、地球低軌道ではその費用がさらに高くなります。

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