人工衛星を打ち上げる者に、廃棄物処理法を科す必要あり？
2万9000個以上の宇宙ゴミが周回、混雑する宇宙空間
地球のまわりを周回している小型車ほどの重さを持つ2つの宇宙ゴミが、地球の上空約990kmでニアミスした。両者の距離は25m未満だったと推定されており、もし衝突していれば、小さな破片が無数にできて、数十年にわたって他の人工衛星や宇宙船を危険にさらすおそれがあった。専門家たちはその確率を5～10％と見積もっていた。
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今回ニアミスした物体の1つは、1989年に打ち上げられたロシアの航法衛星（船舶や航空機に位置を知らせ航行を助けるための人工衛星）。もう1つは2009年に打ち上げられた中国のロケットの3段目、つまり1段目、2段目を切り離した後、衛星を軌道に投入する部分である。 地球低軌道（高度2000km以下）の物体を追跡している米カリフォルニア州レオラブズ社（LeoLabs）の事前予想では、日本時間で10月15日午前9時56分、南極大陸沖の南大西洋の上空で、わずか12mのところをすれ違うとされていた。同社によると、2つの物体の合計質量は約2800kgで、相対速度は秒速14.7kmであるという。
ISSに危険は？
この2つは、宇宙ゴミとしては非常に大きい。ロケットの3段目の長さは約8mもあり、人工衛星自体の長さは約5mだが、衛星を安定させるために長さ約17mのアームが突き出している。
レオラブズ社の最高経営責任者であるダニエル・セパリー氏は、両者が正面衝突した場合、粉々になって破片が「地球を包み込むように広がっていく」と言う。また、飛び散った破片は、いつの日か高度が下がってきて大気中で燃え尽きるまで「何百年も上空にとどまる」ことになる。
正面衝突ではなく、衛星のアーム部分だけがロケットと衝突する可能性もあった。米マサチューセッツ州ケンブリッジにあるハーバード・スミソニアン天体物理学センターの天文学者ジョナサン・マクダウェル氏は、このような衝突の結果を予測するのは難しいと言う。
それでもマクダウェル氏は「地球への脅威はありません」と言う。「破片は小さく、大気中で完全に燃え尽きるでしょう。いずれにせよ、ほとんどの破片は何十年も落ちてこないでしょうし、落ちてくるときには完全に燃え尽きるでしょう」
当面は国際宇宙ステーション（ISS）への危険もなさそうだ。ISSは、破片が生じる可能性がある高度よりもかなり下の、高度約400kmのところを周回している。マクダウェル氏は「短期的にはISSに大きな危険が及ぶ心配はないでしょう」と言うが、長期的には破片の高度が下がってきてISSの軌道上にくる可能性がある。「そうなれば、ISSに降り注ぐ『雨』の量も増えるでしょう」 ISSは、今年に入ってからすでに3回、近づいてくる宇宙ゴミを避けるための軌道変更マヌーバを行っていて、最近では9月下旬に実施している。
混雑する宇宙空間
地球を取り巻く宇宙空間は、ますます混雑してきている。現在、地球を周回している10cm以上の人工物は2万9000個以上もあると考えられており、衝突の危険性はこれまで以上に高まっている。
より多くの、より良いインターネットアクセスへの需要が高まるにつれ、人工衛星の数はどんどん増えている。例えば、民間企業スペースX（SpaceX）は、地球低軌道に数百機の通信衛星「スターリンク」を打ち上げていて、さらに数千機の打ち上げを計画している。
宇宙での衝突事故としてこれまでで最悪のものは、2009年2月に発生した。運用中の米国の通信衛星イリジウム33と、ロシアの軍事衛星コスモス2251がシベリア上空で衝突したのだ。衝突の結果、約1800個の宇宙ゴミが放出され、現在も追跡調査が続けられているが、この衝突により地球低軌道上の宇宙ゴミの総量は約10％増加したとマクダウェル氏は言う。
「安全に関する懸念を払拭してくれるような交通ルールが宇宙にはありません」と、米テキサス大学オースティン校の軌道力学研究者で、クラウドソースによる宇宙交通監視システム「ASTRIAGraph」を開発したモリバ・ジャー氏は言う。衝突を回避するためのより良いシステムを開発しないかぎり、増えていく宇宙ゴミによって地球周回軌道を利用できなくなる可能性がある。「対策をとらなければ、そうなってしまいます」
これまでのところ、宇宙ゴミの軌道に関するデータのほとんどは米軍から得られている。米国宇宙軍の一部である宇宙監視ネットワークは、地球全体に分布する望遠鏡のネットワークを使って、グレープフルーツより大きい宇宙ゴミのすべてを追跡している。しかし近年、商業目的での地球低軌道の利用が増加しているため、レオラブズ社のような民間企業だけでなく、米国商務省の宇宙商務局も、宇宙ゴミの追跡において大きな役割を果たすべく準備をしている。
米国の軍事レーダー施設のほとんどは、冷戦時代に「北極点を越えてくるミサイルを探すため」に建設されたと、セパリー氏は指摘する。同氏によると、レオラブズ社が米国のアラスカ、テキサスに加えニュージーランドに追跡ステーションを開設するまでは、南半球の空の監視はほとんど行われていなかったという。
NASAは1979年に、宇宙ゴミを追跡する軌道デブリプログラムを設立したが、これはNASAが打ち上げた人工物を追跡するだけで、ほかの人工物は追跡していない。一方、米国防総省は人工衛星が衝突の危険にさらされていることを検知した場合、NASAだけでなく世界中の企業や国に事前警告を行っている。
宇宙に打ち上げられる衛星の数が増えるほど、ニアミスや衝突が増えることは避けられないとセパリー氏は言う。「実際、ニアミスや衝突は起きていて、その頻度は高くなっています。どのように対処するべきか、真剣に考えなければなりません」
人類が宇宙空間に人工衛星を打ち上げるようになってから、既に60年以上が経ちました。
その中で当然、寿命が尽きるか故障で放棄された人工衛星や、それを打ち上げたロケット部品等が、地球軌道上に多数放置されています。
そうした物を、「宇宙ゴミ」（＝スペース・デブリ。以下、デブリと称する）と呼んでいます。
引用記事が伝えるように、既に3万近い数のデブリが、地球の衛星軌道上の各所に飛んでいますが、当然それらは人間が制御することは出来ません。
それが少なくとも秒速7.9ｋｍという高速で衝突するとなると、衝突時の相対速度は少なくともその倍。
すさまじい速度で衝突すると、同じ質量のものでも、衝突時の破壊力も、低速の場合よりはるかに大きくなります。
それは自動車事故を見ても分かる通り、高速道路での事故の方が、大事故になりがちなことからも明らかです。
ましてそのような高速で衝突すれば、ほんの数ｃｍの物体でも、人工衛星を破壊、または機能停止に追い込む事故にもつながりかねないのです。
ISS(国際宇宙ステーション)がデブリとの衝突を避けるために軌道を変えることがあるのも、それでISSが破壊(または破損)して、宇宙飛行士たちの命にかかわることがあり得るからです。
それが人工衛星と、またはデブリ同士が衝突することで、さらなるデブリを大量に生み出し、より危険を増すことにつながるのです。
だからこそデブリの監視にアメリカが、力をそそぐようになったのです。
それを怠ることで被害を受ける可能性が最も高いのは、最もたくさん人工衛星を保有しているアメリカですから。
何も慈善事業でデブリ監視を行っているのではないのです。
ただこのまま各国が後を考えずに好き勝手に人工衛星を打ち上げ、デブリ発生を抑える対策をしないと、今後人工衛星を打ち上げたくてもデブリに邪魔をされてできなくなる時代が到来しかねません。
そうなれば、デブリの大半が大気圏再突入をして、衛星軌道上から無くなってからでないと、宇宙開発が出来なくなる時代が100年前後到来するでしょう。
そうなると人類はその間人工衛星を打ち上げられず、非常に不便な時代がやってくることになるでしょうね。
それを防ぐために、今後人工衛星を打ち上げる者に、衛星軌道上に入る使用済みロケット部品の、大気圏再突入機能の付加と処分の義務づけが必要でしょう。
また地球低軌道にある人工衛星については、同じく極力大気圏再突入処分か、それが出来ない高軌道にある人工衛星は、地球からかなり離れ、運用中の人工衛星が利用しない軌道に投入して、デブリを生じさせない義務を負わせるべきでしょう。
またデブリを回収して大気圏再突入処分する技術の開発も、急ぐべきですね。
それが出来ない国やロケットについては、期限を切ってその機能をつけることを義務付け、守れなかった国やロケットについては、打ち上げ禁止を命じると良いと思います。
今さら人工衛星のない生活など考えられませんから。
※今後「今」に公開をスキップした記事について、記事と関連性がなくともリンク先を飛ばした直後記事末尾に貼りつけるようにします。
よろしければ、ご参照ください。