極地に取り付けられたレーザーが宇宙ゴミを破壊し、衛星と宇宙ステーションを守る

NASAの研究チームは新しい論文で、中規模の地上レーザーを使って宇宙ゴミをどかすことができるかもしれないと示唆している。レーザーでゴミを粉々に吹き飛ばすことはできないが、地上の望遠鏡と組み合わせることで、宇宙ゴミを別の軌道に移動させ、他のゴミや重要な宇宙船と衝突しないようにすることができる。

宇宙ゴミはすでに国際宇宙ステーションを脅かしており、衛星も常に危険にさらされている。しかしほとんどの場合、問題のステーションや衛星は移動させることができ、宇宙ゴミはそのまま軌道を回り続けることができる。巨大な宇宙ネットやテザー、太陽帆を投げ出すよりも、スラスターを数個発射する方が簡単だ。

レーザーシステムは逆のアプローチを取り、宇宙ゴミを少しずつ押しのけ、衛星はそのままにしておく。NASAエイムズ研究センターのジェームズ・メイソン氏とその同僚によると、理想的には地球の極の1つ近くに設置され、光子の圧力を使って物体の軌道を乱すという。光子はレーザーを通過するたびにゴミをターゲットにし、十分な圧力があれば、物体を軌道から押しのけ、将来の衝突を回避できるという。

この技術は、宇宙ゴミを完全に軌道から外すためにも使えるかもしれない。おそらく、ゴミを十分低く移動させて大気圏に再突入させればよいのだが、その場合、ゴミは燃え尽きるほど小さくなければならない。そうすれば、レーザーで推進されるゴミが地球に降り注ぐことはないだろう。

これまでの宇宙ゴミ除去構想では、破片を爆破または焼却することが提案されていたが、軌道上のゴミを爆破できるほど強力なレーザーは、戦略的資産も爆破できるほど強力になる。政治的な理由から、これは実現不可能だ。

しかし、このレーザーはわずか 5 キロワットとかなり弱い。メイソン氏と同僚は、1 日に最大 10 個の物体を動かすことができると述べている。

この技術は「ケスラー症候群」を逆転させる可能性があるという。ケスラー症候群とは、新たなデブリの形成が軌道から外れて燃え尽きる速度を上回る現象である。テクノロジーレビューのarXivブログの説明によると、この現象は1970年代にこの問題を指摘したNASAの科学者ドナルド・ケスラーにちなんで名付けられた。ケスラーは、宇宙ゴミの衝突が衝突の連鎖を引き起こし、ますます予測不可能な軌道にさらに多くの宇宙デブリを生み出す可能性があると述べた。これはすでに起こっているのかもしれない。2009年1月のイリジウム33号とコスモス2251号の衝突、および2007年の中国の風雲1C衛星の破壊がその証拠である。どちらの事故も現在も問題を引き起こしている。

メイソン氏らは、さらに多くの研究が必要だが、レーザーシステムは宇宙ゴミ除去の実現可能で財政的にも賢明な代替手段になる可能性があると述べている。宇宙に打ち上げられるのは光子だけなので、ゴミに加えられるものは何もないからだ。

[テクノロジーレビュー経由]