今週破壊されたロシアの衛星は、さらに危険な宇宙ゴミを生み出した

モスクワ時間11月15日の早朝、ロシアのミサイルがロシアの衛星を粉々に破壊した。破壊された衛星コスモス1408号は、40年近く軌道上にあった。少なくとも1,500個の追跡可能な破片と、検出できないほど小さな破片が無数に存在するコスモス1408号の残骸は、軌道上の他の物体にとって脅威となる。破壊自体により、国際宇宙ステーションに搭乗していた宇宙飛行士は宇宙空間に避難した。また、天宮宇宙ステーションに搭乗していた中国の宇宙飛行士にも危害が及ぶ恐れがあった。

「本日早朝、ロシアの破壊的な衛星攻撃（ASAT）実験によって発生した破片のため、ISSの宇宙飛行士と宇宙飛行士は安全のために緊急手順を実施した」とNASAのビル・ネルソン長官は月曜日の声明で述べた。

ISS は 90 分ごとに地球を周回するため、デブリ雲の中やその付近を繰り返し通過し、デブリ付近での 2 回目と 3 回目の通過時には屋内退避命令が適用されます。

コスモス 1408 の破壊とデブリ フィールドの生成は、地球から発射される一種の対衛星兵器を実証しました。デブリの量と破壊された高度を合わせると、考えられる将来すべての衛星と宇宙ステーションに損害を与える恐れがあります。

この事件について私たちが知っていることは以下の通りです。

何が破壊されましたか?

コスモス 1408 はソ連の衛星で、1982 年に軌道に乗せられ、地球の無線信号を監視するために使用されました。これは監視衛星のより日常的な仕事の一部であり、国家が軍事目的で軌道上の物体を使用する主な方法の 1 つでした。宇宙軍が存在するずっと前から、衛星打ち上げ能力のある軍隊は、地球の監視に衛星を使用していました。

コスモス 1408 は質量が約 4,400 ポンドあり、破壊されると破片のフィールドを作り出すほどの大きさでした。

コスモス 1408 はどのようにして破壊されたのでしょうか?

対衛星ミサイル（ASAT）は、国家が軌道上の物体を破壊する最も直接的な方法の1つである。今回のミサイルは、モスクワの北約500マイル、サンクトペテルブルクの北東約400マイルにあるプレセツク宇宙基地から発射されたA-235 / PL-19ヌドルASATシステムだったようだ。ロシアはこれまで少なくとも10回ヌドルミサイルのテストを行っていたが、衛星に対して使用されたのは今回が初めてである。

この破壊により、ロシアは中国、米国、インドに続き、地上発射ミサイルの試験および実証として自国の衛星を破壊することに成功した国となった。これは疑わしい区別である。衛星破壊の物理的性質は、必ず破片の発生を意味し、その破片は次に、遭遇する他のすべての物体に損傷を与える危険がある。軌道上の物体を破壊した国はいずれも、少なくとも衛星にいくらか投資しており、破片の雲一つが衛星の存続を脅かす。

なぜ宇宙ゴミはそれほど大きな問題なのでしょうか?

軌道は基本的に、運動している物体と地球との関係であり、軌道上の物体は常に落下しています。衛星は、最初に良好な軌道に配置されていれば、ほとんど調整することなく、またはまったく調整することなく、数十年間宇宙に留まることができます。軌道上では、衛星は重力によって運動し続ける形で絶えず落下しており、最終的には軌道が崩れて大気圏に再突入します。

破片もこれと同じ基本的な論理に従います。時間が経つにつれて、以前の衛星の粉々になった部分は漂い、地球と新たな関係を築きます。それらの破片の一部は低空を漂い、大気圏に再突入して燃え尽きる可能性が高いです。雲がさらに拡散するにつれて、破片の大部分は何らかの規則的な軌道に落ちます。

このパターンは以前にも観測されているため、私たちは知っています。2007 年の中国の衛星破壊の分析により、この実験の破片がどのように拡散し、残存するかが示されています。

「衝突から数分以内に、破片の雲が衛星の本来の軌道の周囲に広がり始めた」とセキュア ワールド財団のブライアン ウィーデンは 2007 年に書いている。「ASAT テストの 10 日後、破片は軌道全体に広がり、地球の周りに破片の「リング」ができた。テストから 3 年後、破片はさらに広がり、実質的に [低軌道] の大部分を覆っている。」

追跡可能な破片の基準は直径約 2 インチの物体であり、同じ速度で移動するより小さな破片はセンサーが検知するのが困難です。すべての破片は、軌道上の衛星と宇宙飛行士に何らかの危険をもたらします。低地球軌道上の宇宙破片は時速 17,500 マイルで移動し、NASA は、その速度で移動するペンキの破片でさえスペース シャトルの窓に損傷を与えることを発見しました。

高速で移動する小さな粒子は、繊細なシステムにとって散弾銃の弾丸と同じであり、大きな破片はシールドやソーラーパネルなどの脆弱な構造物から大きな破片を剥がす可能性があります。さらに問題なのは、リスク計算は確率の計算であり、計算が間違っているとエラーが拡大される可能性があることです。

宇宙ゴミを除去できるでしょうか？

各国はまだこれを模索している。2019年、欧州宇宙機関は軌道上から大型物体を積極的に除去することを目標に、2025年までに打ち上げ予定のデブリ除去ミッションを委託した。2018年には、RemoveDEBRISミッションで、軌道上で大型デブリを引っ掛けるための銛などの技術がテストされた。そして2021年3月には、日本製で英国が運営するELSA-dと呼ばれる除去システムのテストが軌道に到達した。

こうした取り組みはすべて、軌道清掃への既得権益を示すものであり、それは理にかなっている。2021年、衛星産業協会は世界の宇宙経済の価値を3,710億ドルと推定した。デブリはこれらすべてを脅かすだけでなく、軍事衛星に及ぼすリスクも懸念される。