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2024-06-20 08:00:00
晴れた夜に、真っ暗な空を見上げれば、頭上に広がる壮大な天の川と、瞬く無数の星々しか見えないはずです。
その代わりに、おそらく数分おきに、静止した空を突き破って星々の間を静かに移動する偽の星も見られるでしょう。
これらは衛星であり、軌道上には何千もの衛星があります。役目を終えると、そのほとんどは地球の大気圏に落ちて燃え尽きます。
科学者たちは現在、このプロセスが大気中に潜在的に有害な粒子を放出している様子を研究している。正確な結果はまだ不明だが、これを警鐘と呼んでいる人もいる。
大気中の「奇妙な金属」
地球を周回する宇宙物体は推定11,500トンあり、その中には1ミリメートル程度の小さな破片（おそらく衛星の衝突）も含まれる。しかし、宇宙には使用済みのロケット段階や9,000基以上の機能する衛星など、はるかに大きな物体も存在する。その半分以上は スペースXスターリンクインターネットサービスを提供する。
記事執筆時点では、スターリンク衛星は約 5,200 基あるが、SpaceX は 42,000 基以上を打ち上げる計画がある。
そして、こうした「メガコンステレーション」衛星の打ち上げを計画しているのは同社だけではない。ワンウェブやアマゾンなどの企業や中国などの国も、 予定 さらに数千基の衛星を軌道上に打ち上げる。
上昇したものは、最終的には下降しなければなりません。スターリンクの場合、これらの衛星の寿命は約 5 年で、その後は軌道から外されます。その後、大気圏で燃え尽きます。
新しい研究によると、 出版された 先週、地球物理学研究レターズ誌に発表された論文によると、残された粒子がオゾン層に影響を及ぼす可能性があるという。
多くの人が使っている5万基の衛星があり、それらが5年間稼働しているとすると、1年に1万基が再突入することになる。これは1時間に1基以上ということになる。」– ダニエル・マーフィー、NOAA
そしてある研究では 出版された 10月に米国科学アカデミー紀要で、米国海洋大気庁（NOAA）の科学者数名が成層圏内の粒子を調査した。
研究者たちは、成層圏で衛星や使用済みロケットブースターに関連するさまざまな蒸発した金属を発見して驚いた。
「それは実は私たちが探していたものではなかった」と、この研究を率いたNOAAの化学科学研究所の研究化学者ダニエル・マーフィー氏は語った。
「データを調べていくうちに、鉄やマグネシウムといった隕石に含まれると予想される金属だけでなく、奇妙な金属も見えてきた。」
最初に見つかったのはリチウムで、大気圏で燃え尽きる隕石にはほとんどリチウムが含まれていないため、マーフィーは頭を悩ませた。しかし、その後、さらに多くの金属が発見され、合計20種類の金属が見つかった。その中にはアルミニウムの過剰分や、 ニオブとハフニウム。
ほとんどのロケットには大量のアルミニウムが含まれていますが、ロケットエンジンの周囲のコーンにはジルコニウムに加えてニオブとハフニウムが含まれています。
「その原因が宇宙船の大気圏再突入であることはすぐに明らかになった」とマーフィー氏は語った。「ある意味、まったくの驚きだ。誰もそんなことは考えていなかった」
「しかし、ある意味、それは驚くべきことではない。なぜなら、アルミニウムの衛星は地球にやって来て燃え尽きるからだ。大気圏から消えるのではなく、どこかへ行かなければならないのだ。」
本当に驚いたのは、その量だ、とマーフィー氏は言う。これらの金属は、大気の大部分を占める硫酸粒子のおよそ10パーセントに含まれていた。
「打ち上げ率の予測を見て、『これは人々の注意を引く必要がある』と思うのです」とマーフィー氏は言う。「これは人々があまり考えていなかった新しい側面です」
「多くの人が使っている5万基の衛星があり、その寿命が5年だとすると、1年に1万基が再突入することになる」とマーフィー氏は言う。「1時間に1基以上ということになる」
「目覚めの呼び声」
カナダの大気科学者でこの研究の共著者でもあるマヤ・アブ・ガネム氏も、この研究結果が懸念すべきものであることに同意した。
「現時点では、地球に帰還させたり軌道から外したりできる衛星の数について、実際のところ規則はない」と彼女は語った。「また、科学的にも未知な点がたくさんある。これらの粒子の運命、実際のところ何をしているのか、本当に危険なのかどうか、私たちはよくわかっていないのだ。」
新しい研究では、研究者は同様にアルミニウム酸化物金属を調べた。 大気中に含まれており、有害な放射線から私たちを守るオゾン層に悪影響を与える可能性があると示唆しています。
しかし、彼らはいかなる決定的な主張に対しても警告している。
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「酸化アルミニウム粒子の表面で起こる化学反応がオゾン層の破壊を引き起こす」と南カリフォルニア大学の宇宙飛行士研究者で論文の責任著者であるジョセフ・ワン氏は電子メールで述べた。
「この研究では、酸化アルミニウム粒子の量のみを計算しています。オゾン層がどの程度破壊されるかは正確には計算していません。」
彼らの研究によると、250キログラムの衛星の燃焼によって約30キログラムの酸化アルミニウムが生成されることが判明した。2022年には、17トンの酸化アルミニウムナノ粒子が衛星から大気中に放出された。これは、今年初めに始まったばかりのスターリンク衛星の軌道離脱が始まる前のことだ。
巨大衛星群の可能性を考慮し、研究者らは年間360トンの酸化アルミニウム粒子が放出される可能性があると推定した。これは自然大気レベルより646パーセントの増加となる。
「これは警鐘だ」と、この研究の主執筆者で、南カリフォルニア大学の航空宇宙エンジニア兼研究員であるホセ・フェレイラ氏は語った。「これは意識を高めるためのものだが、このような結論を出すには非常に具体的な証拠が必要なので、伝えるメッセージには十分注意する必要がある」
研究者たちは、これらの巨大衛星群に関して、私たちの行動がもたらす可能性のある結果について十分に検討されていないことを懸念している。
「人間が何かを放出すれば、通常は何らかの人為的影響が生じる」とアブ・ガネム氏は言う。
「私たちはこれまでにも同じようなことを見てきました。ですから、ある意味、このようなことが起きてもそれほど驚くことではありません。」
#衛星群の巨大衛星群が大気圏で燃え尽きつつあるその結果は