「上がったものは下がらなければならない」：ジャンク衛星は迫りくる危険

イーロン・マスクの SpaceX とその競合企業は、頭上を周回するきらめく衛星群の増加により、信頼性が高く、かなり高速な衛星インターネット サービスを実現しています。SpaceX の Starlink インターネット サービスは、6,000 基を超える 500 ポンドの衛星群を通じて、すでに世界中の約 300 万人のユーザーにブロードバンドを提供していると報じられています。その中には、従来のインターネット プロバイダーのサービスが行き届いていない遠隔地のユーザーもいます。しかし、老朽化し​​た衛星がすべて役に立たなくなったらどうなるのでしょうか。

環境保護団体 PIRG の新しい報告書は、古い衛星を廃棄する現在の方法（通常は大気圏に再突入する際に衛星を燃やし尽くす）には意味のある規則や規制が欠けていると警告している。監視の欠如は、競合する衛星インターネット企業が何万もの新しい衛星の建造と軌道への打ち上げを急いでいる中で、地球に影響を及ぼす危険な宇宙ゴミの増加につながる可能性があると彼らは述べている。PIRG は、SpaceX だけで、希望する衛星群を実現できれば、毎日 29 トンの古い物質が地球の大気圏に再突入すると見積もっている。同団体の推定では、これは 1 時間ごとに宇宙から戻ってくるジープ チェロキー 1 台の重量にほぼ相当する。現時点では、燃えるゴミの長期的な影響について、誰もしっかりと把握していないようだ。

「提案されている衛星の数が膨大であることを考えると、ロケットの排出物、宇宙ゴミ、衛星の再突入が大気圏、地球、気候に及ぼす環境影響の範囲については、不明な点が多すぎる」とPIRGは報告書に記している。「提案されている巨大衛星群の規模と、継続的な補給を必要とする使い捨て性を考えると、宇宙産業の環境被害はSFの世界だと思い込んで目を背けることはできない。環境被害の科学的現実は急速に近づいている」

LEO衛星は前例のない成長を遂げている

インターネットを提供できる衛星は 2000 年代初頭にまで遡りますが、その数は過去 5 年間で急増しました。これは主に、SpaceX による低軌道 (LEO) への一連の打ち上げによるものです。低軌道衛星は高度約 1,200 マイル以下で運用されます。これは、GPS や、以前からあるひどく遅いインターネット サービスなどのサービスを提供する地理空間衛星よりも大幅に低い高度です。地表に比較的近いことと、カバー範囲が広いことから、このタイプの衛星はワイヤレス インターネット接続に最適です。国際宇宙ステーション (ISS) も LEO で維持されています。

SpaceX は現在、LEO に約 6,000 基の衛星を保有しているが、その衛星群を数年かけて 40,000 基に増やす計画がある。そして、マスク氏の事業は唯一のものではない。競合他社、特にアマゾンの Project Kuiper や OneWeb は、独自の衛星群の打ち上げに数十億ドルを費やしている。中国も同様に、同じ宇宙領域に少なくとも 15,000 基の衛星を打ち上げる計画だ。理論上は、これらの高密度の衛星群により、カバー範囲が広がり、顧客にとってインターネットが高速化するはずである。また、宇宙に向かって上昇し、最終的に戻ってくる必要のある物質の量も大幅に増加した。

今年から、連邦通信委員会 (FCC) から LEO での運用許可を与えられた企業は、5 年後に衛星を軌道から外す必要があります。これにより、一見すると上空の乱雑な物体は減りますが、再突入の回数が増える可能性もあります。また、特に衛星インターネット企業は、退役した衛星の代わりに追加の衛星を打ち上げる可能性が高いことを意味します。

衛星空間が混雑すると、破片や環境被害のリスクが高まる可能性がある

宇宙ゴミは必ずしも地球の表面に到達する前に焼却されるとは限らない。昨年だけでも、ISSから廃棄された約0.7キロのパレットの一部が地球の大気圏に再突入し、フロリダ州ネイプルズの家に激しく衝突した。幸いにも家の持ち主にけがはなかった。さらに最近では、スペースXのドラゴンクルー7ミッションに関連しているとされる、高さ3フィート、90ポンドの破片がノースカロライナ州の山頂でグランピングコレクティブによって発見された。こうしたチキンリトルの恐怖物語はまれだが、PIRGやその他の団体は、夜空を埋め尽くす衛星の総数が急速に増えるにつれて、こうした話がより一般的になるのではないかと懸念している。ますます混雑するLEOでは、衛星と他の物体の衝突のリスクも高まり、危険な破片を生み出す可能性がある。

スペースXはポピュラーサイエンスのコメント要請にすぐには応じなかった。

懸念されるのは、赤熱した衛星の残骸だけではない。アイスランド大学の研究者が最近発表したプレプリント論文によると、計画どおりに実施された再突入でも、地球の上層大気を覆う金属の「導電性ダスト」が発生する可能性があるという。研究者は、燃える衛星から大気中に放出されるアルミニウムなどの導電性物質の濃度が高いと「磁気圏の乱れ」を引き起こし、理論的には宇宙放射線の濃度が上昇する可能性があると主張している。

一方、南カリフォルニア大学の研究者らは、地球物理学研究論文集に、焼却された衛星の増加によって大気中に浮遊する酸化アルミニウム汚染が、地球のオゾン層を破壊する可能性があると推定している。オゾン層が減少すると、より多くの紫外線が地表に届くようになり、人間の免疫力が弱まり、一部のガンの発生率が上昇する可能性がある。

「これらの新しい巨大衛星群が打ち上げられ、その後大気圏に再突入して燃え尽きたり、破片を作ったりすることによる潜在的な結果を正当化するメリットがあるかどうか確認せずに、この規模の衛星の打ち上げを急いで進めるべきではない」とPIRGは書いている。

より厳しい環境審査により衛星の再突入がより安全になる可能性がある

PIRGは、退役の準備が整った後、これらすべての衛星に何が起こるのかというこの不確実性の少なくとも一部は、規制の欠如に起因していると主張する。米国を拠点とする衛星インターネットプロジェクトの認可を与える連邦通信委員会（FCC）は、衛星オペレーターに環境レビューの免除を与えている。宇宙活動が主にNASAや他の政府機関によって行われていた時代に始まったこの慣行は、営利と民営化が特徴の宇宙時代にも存続している。批評家は、この領域での包括的な環境レビューの欠如は、打ち上げレベルでの汚染と生息地の破壊につながり、再突入時にも環境問題を引き起こす可能性があると主張している。政府監査院（GOA）の2022年の報告書は、FCCにその例外を削除するよう求めたが、まだ削除されていない。

「3万から50万基の衛星を低軌道に打ち上げるのに環境審査すら必要でないというのは常識に反する」とPRIGは書いている。

FCCはポピュラーサイエンスのコメント要請にすぐには応じなかった。

PIRG に環境審査に関する規則を改訂するよう求めることに加え、同組織は FCC にすべての新しい LEO 衛星の打ち上げを直ちに停止し、新しいプロジェクトの承認に「飛びつく前によく考える」よう求めている。PRIG はまた、ある時点で軌道上に展開される衛星の総数に上限を設けることを提唱している。

しかし、著名な技術者がテクノロジー企業に生成型 AI の開発を一時停止するよう呼びかけたのと同じように、新しい衛星の大幅な減速は当面起こりそうにない。ある推定では、LEO には 10 年後までに 58,000 基もの衛星が配置される可能性がある。衛星が増えれば衛星インターネット サービスのパフォーマンスが向上する可能性があり、インフラとコストの制約により現在ブロードバンド アクセスを利用できない世界中の約 26 億人にとって魅力的なものになる可能性がある。しかし、環境保護対策を強化し、再突入手順に関する基準を強制することで、衛星がますます普及するにつれて信頼が強化される可能性がある。