宇宙での衝突リスクの増大

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SGGP 2023年7月22日 11時38分

ドイツ企業Statistaのデータによると、2019年に米国企業SpaceXが設立される以前は、地球の軌道上にはわずか2,300基の衛星しかありませんでした。現在ではその数は10,500基に達し、そのうち8,100基が現在も稼働しています。SpaceXのStarlink通信ネットワークだけでも、現在約4,700基の衛星が軌道上にあります。

SpaceXのStarlinkネットワーク向け衛星

億万長者のイーロン・マスク氏の会社は、6月下旬に米連邦通信委員会に提出した報告書の中で、2019年にスターリンクネットワークを展開して以来、5万回以上の衝突回避操作をしなければならなかったと述べ、そのうち半数以上が6か月間（2022年12月1日から2023年5月1日まで）に行われたとしています。これは、衛星同士の衝突リスクが劇的に増加しており、平均して1日あたり約140件の衝突リスクがあることを示しています。サウサンプトン大学（英国）のヒュー・ルイス航空宇宙教授によると、衝突回避操作の件数はわずか2年で10倍に増加しており、この数は今後6か月で5万件、さらにその次の6か月で10万件になると予測されています。

一方、宇宙に打ち上げられる衛星の数は増加し続けています。SpaceXは、第一世代のStarlinkで最大1万2000基の衛星を打ち上げる計画です。第二世代のStarlinkでは、最大3万基の衛星を搭載する可能性があります。AmazonはKuiperプロジェクト、中国はGWプロジェクトで、多数の衛星を軌道上に打ち上げる計画を立てています。航空宇宙専門家によると、2020年代末までに地球を周回する宇宙物体の数は10万個に達する可能性があります。

SpaceXは衝突警報システムを搭載しており、軌道上の他の物体との衝突確率が10万分の1の閾値を超えると、衛星に自動的に回避行動を指示します。この閾値は、他の宇宙企業が採用している1万分の1の閾値よりも厳しいと考えられています。しかし、この警報システムの計算は、電磁嵐などの宇宙天気の変化の影響を受け、計算結果に誤差が生じる可能性があるため、完全に正確ではありません。さらに、軌道上の物体の数が多いほど、衝突のリスクが高まります。

現在、宇宙には衛星だけでなく、大小さまざまなデブリが多数存在し、その数も急増しているため、衛星の安全確保がますます困難になっています。ルイス教授によると、より適切な管理策がなければ、事態は制御不能に陥るとのこと。欧州宇宙機関（ESA）によると、現在、地球の周りを時速2万8000キロメートルの速度で飛行しているデブリは、直径10センチメートルを超えるものが3万6000個、直径1センチメートルを超える小さなデブリが100万個にも上ります。このような恐ろしい速度では、たとえ小さなデブリであっても、衝突すれば深刻な被害をもたらす可能性があります。

こうした状況を踏まえ、レーダー、光学、電磁気的手法を用いて、衛星やデブリの飛行経路を監視する技術が数多く開発されています。例えば、アメリカのLeoLabs社は、低軌道上で直径2cmほどの物体を検知できるレーダーステーションを多数建設しました。この技術により、衝突の危険性を7日前に予測し、事故を回避するための対策を講じることができます。

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