NASAはインドの対衛星ミサイル実験に不満

3月27日、インドは対衛星ミサイル実験を実施し、地表から186マイル上空の低軌道（LEO）にある稼働中の衛星を破壊することに成功した。これは、世界最大の民主主義国が、対衛星ミサイル能力を持つ世界第4位の国（米国、ロシア、中国に続く）でもあることを意味する。このニュースは、暖かく迎えられたわけではなかった。憂慮する科学者連合は、宇宙の軍事化の高まりの例として、この実験に対する懸念を表明する声明を発表した。インド宇宙研究機構（インドの宇宙機関）の長年のパートナーであるプラネット・ラボは、この実験を非難し、宇宙は「平和目的」で使用されるべきだと強調した。

しかし最も激しい批判は、月曜日にNASAの職員との公開質疑応答セッションでNASA長官ジム・ブライデンスタイン氏から出された。ブライデンスタイン氏は、このテストとそれが残した軌道上のデブリフィールドを「受け入れられない」と呼び、「NASA​​はそれが我々にどのような影響を与えるのかを非常に明確にする必要がある…我々の人々を危険にさらす軌道上のデブリフィールドを人々に作らせることは受け入れられない…これらの活動は持続可能ではなく、有人宇宙飛行と両立しない」と述べた。

質疑応答で、ブリデンスタイン氏は、NASAと軍が先週、破片の現場を調査した結果、ISSに小さな破片が衝突するリスクが10日間で44％増加したと判断したと説明した。（ロイター通信によると、その前の週に米空軍宇宙軍の副司令官デビッド・トンプソン中将が、その時点でISSは危険にさらされていなかったと発言していたにもかかわらず、この発言は出た。）ブリデンスタイン氏は、NASAがこの出来事で発生した軌道上の破片を約400個確認したと述べた（そして、おそらくその10倍の破片が生成されたと思われる）。積極的に追跡できるほどの大きさ（直径10センチ以上）の破片は約60個だけだった。

では、この「リスクが 44 パーセント増加する」とは、一体何を意味しているのだろうか。NASA は、この数字をどうやって導き出したのだろうか。そして、これは宇宙ステーションに搭乗している宇宙飛行士にとってどのような危険をもたらすのだろうか。NASA はコメントを控え、質問に対して専門家を呼ばなかったが、軌道上のデブリの脅威を評価することが明確なプロセスではないことはわかっている。主な問題は、「物体が軌道上のどこにあるのか正確にはわかっていないことです」と、メリーランド大学の航空宇宙エンジニアで、軌道上デブリ教育研究センター所長のレイモンド・セドウィック氏は言う。運用中の衛星の位置は、その衛星を運用している人なら誰でも当然知っており、追跡しているが、廃止された衛星やデブリの破片は空軍が追跡する必要があり、物体とその動きを追跡しているセンサーによって、推定位置は数百メートル以内から数キロメートルの範囲に及ぶ。

「速度の見積もりが間違っていたら、その物体はあなたが思っているよりも速く、あるいは遅く動いていることになります。そのため、時間が経つにつれて、あなたが思っているよりも多く、あるいは少なく動いていることになります」とセドウィック氏は言う。たとえば、毎秒 7,500 メートルの軌道速度では、毎秒数センチメートルの誤差は小さいように思えるかもしれないが、時間が経つにつれて連鎖的に大きくなる。たった 1 日後には、物体は予想される場所から数キロメートル離れている可能性がある。このプロセスにさらに拍車をかけるのは、大気抵抗や物体の向きなどの要因だ。また、すべての物体が毎日測定されるわけではない。その結果、特定の瞬間の物体の正確な位置を知ることはほとんどできず、大まかな見積もりに頼らざるを得ない。

セドウィック氏によると、これが意味するのは、ISS への脅威は不確実性によって左右されるということです。ISS に最も接近する距離が 10 キロメートルの宇宙ゴミがあるとします。その位置は 100 メートル以内でわかります。問題ありません。それほど心配することはありません。しかし、別のシナリオでは、物体が ISS に最も接近する距離が 4 キロメートルであると予測する場合があります。それでも十分安全ですが、その予測の不確実性はプラスマイナス 2 キロメートルになる可能性があります。つまり、物体が 2 キロメートルより近づく可能性は統計的に有意であり、それより近づく可能性は小さいということです。これは NASA にとって、特に人命が危険にさらされている場合には、安心できないほど近い可能性があります。そのため、ISS をより高い軌道に押し上げて、宇宙船とゴミの間の距離を広げることは理にかなっています。(これは、大気抵抗によって ISS が時間の経過とともに落下するため、いずれにしても定期的に行われる操作であるため、NASA は通常よりも早めにブーストをスケジュールするだけです。)

ここでブリデンスタインの「44 パーセント」という数値が関係してきます。インドの衛星攻撃実験の前に、その付近には統計的に有意な脅威となる破片がいくつかありました (上記の 2 番目の例で説明したものなど)。実験後、それらの破片の数は 44 パーセント増加しました。「心配すべきことが 44 パーセント増えた」とセドウィックは言います。

インドのテスト後の主な懸念は、追跡可能な物体60個のうち24個がISSの遠地点（宇宙ステーションの軌道の最も遠い地点）を超えていたことだ。時間が経つにつれて、それらは重力によって引きずり下ろされ、ISSへの脅威がさらに深刻化するだろう。「国際宇宙ステーションの上空まで破片を遠地点に送り込むような出来事を起こすのは、本当に恐ろしいことだ」とNASA長官は語った。

対処するのは不快だが、ISS に差し迫った脅威をもたらす可能性は極めて低い。ブリデンスタイン長官は、デブリ フィールドが LEO に存在するため、これらすべては最終的に消滅するだろうと述べた。その余波は、2007 年の中国の対衛星ミサイル実験によって生じた危険には遠く及ばない。この実験では、追跡可能な破片が 4,000 個発生し、軌道上のデブリ カタログが 36% も増加した。長官は、NASA や世界の宇宙状況認識を担当するその他の機関は、12 年経った今でも、その出来事の影響に取り組んでいる最中であり、3,000 個を超える物体がまだ軌道上にあると指摘した。

追跡不可能なデブリの脅威は考慮されていない。宇宙ステーションにはBBガンの弾丸サイズ以下のデブリから身を守るシールドがあるが、船外活動中の宇宙飛行士は衝突すれば宇宙服が破れることになる。ビー玉よりも大きいもの（10センチ未満の追跡不可能なデブリも多数含む）が毎秒数千メートルの速度で移動すれば、ISSのシールドを突き破って損傷を引き起こす可能性がある。

ブリデンスタイン氏や他の宇宙当局者を不安にさせたのは、今回の出来事がさらなる対衛星実験を促し、懸念すべきデブリのフィールドをさらに増やす可能性だ。「1 つの国がそれを行うと、他の国も同じようにしなければならないと感じる」と同氏は述べた。こうした懸念は現実のものだが、米国やロシアなどの国が冷戦中にこうした兵器への道を開いたという事実も無視している。米国はつい最近の 2008 年に衛星を迎撃し、ロシアは過去 4 年間で新型の対衛星ミサイルの試験飛行を 5 回行っている。トランプ政権の宇宙軍の宣言は、地球軌道の軍事化に対する懸念をさらに悪化させただけである。軍拡競争が急速に進んでいる。

そして現時点では、軌道上のデブリを修復する対策は実際には何も行われておらず、デブリを発見する能力を向上させる計画があるだけだ。今年中に、空軍が支援するシステムであるスペースフェンスが稼働を開始する予定だ。これにより、米国は10センチ未満の新しい軌道上のデブリ数十万個を追跡できるようになる。

しかし、意識の向上は解決策の一部に過ぎない。破壊や破片を制限する衛星の無効化方法が必要だ。セドウィック氏は、宇宙船の太陽電池パネルにスプレー塗装するという方法もあるかもしれないと話す。これはより困難な作業だが、少なくとも宇宙の破片を出さずに宇宙船を廃止できるだろう。その他の空想的なアイデアには、巨大な宇宙ゴミ収集機がある。これは現時点では非現実的だが、将来的には実現可能かもしれない。いずれにせよ、地球の軌道を無重力の廃品置き場に変えてしまう前に、早急に解決策を見つけなければならない。