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2025-03-10 18:46:00
いつでも、10,000を超える衛星が時速約17,000マイルで地球の周りを鳴らしています。この機械の星座は、現代生活の技術的なバックボーンであり、GPS、天気予報、そしてテレビ放送を可能にします。
しかし、スペースは混雑しています。 1950年代後半に宇宙時代が明るくなって以来、人間は空をゴミで満たしてきました。死んだ衛星の蓄積、古いロケットの塊、および数百万の数百万の他のごみの数と、小さなビットでも宇宙船に致命的な損傷を与えることができるほど速く速度で沿ってハードルを蓄積します。この地雷原をかわすことは、すでに衛星オペレーターにとって頭痛であり、人間が毎年何千もの新しい工芸品を立ち上げているという理由だけでなく、さらに悪化する態勢が整っています。
化石燃料を燃やす人々によって生成される過剰な二酸化炭素はすべて、宇宙ジャンクの問題を悪化させ、上部大気を縮小しています。月曜日にNature Sustainabilityで発表された新しい研究では、排出量が減少しない場合、2500万人の衛星(現在の能力の約半分)が世紀の終わりまでに軌道上で安全に動作できることがわかりました。これは、ほとんどの衛星が使用する軌道範囲でわずか148,000の余地を残します。これは、2022年の米国政府の説明責任局からの報告書から2030年までに60,000人もの新しい衛星が私たちの空を育むと推定しています。
「環境はすでに非常に乱雑です。博士号のウィリアム・パーカーは、次のように述べています。マサチューセッツ工科大学航空宇宙宇宙研究所の研究者であり、研究の主著者。最近の6か月間、SpaceXのStarlink衛星は障害物を50,000回走り回らなければなりませんでした。 “として 私たちが放出している限り 温室効果ガス、宇宙のオブジェクト間でより多くの衝突イベントが見られる可能性を高めています」とパーカーは言いました。
最近まで、温室効果ガスの排出量が上層大気に及ぼす影響は非常に研究されていたため、科学者はそれを「無知」と呼んでいました。しかし、最新の衛星データを使用した研究により、逆説的に、低い大気を温める二酸化炭素が劇的に上の大気を冷却し、寒さの中に残っている風船のように収縮することが明らかになりました。それは宇宙の端に薄い空気を残します。
問題は、大気密度が軌道から宇宙のジャンクを自然に引き出す唯一のものであることです。地球の大気は突然空間に道を譲ることはありませんが、約100キロメートルのカルマン線として知られるポイントで劇的に薄くなります。惑星を周回するオブジェクトは、長引く空気密度によって引きずり込まれ、惑星の近くにらせん状で大気に再び入り、しばしば燃え上がっているように燃え上がります。
非営利のAerospace Corporationによると、最も低い軌道の破片は、引きずられるのに数ヶ月しかかかりません。しかし、ほとんどの衛星は、200〜2,000キロメートルの「低い地球軌道」と呼ばれるゾーンで動作し、数百から数千年かかることがあります。地球の影響のより高い、外側の範囲は、何百万年もの間オブジェクトを保持できる「墓地」軌道と呼ばれます。
「私たちは雰囲気に頼って、宇宙にあるものをすべてきれいにしています。それは、それが収縮して冷却するにつれて、それで悪い仕事をします」とパーカーは言いました。 「それが降りる他の方法はありません。雰囲気がなければ、それは無期限にそこにとどまるでしょう。」
Alan Dyer/VWPICS/Universal Images Group by Getty Images
パーカーの研究では、排出量が高いままである未来では、大気が非常に密度を失い、半分の衛星が宇宙に詰まっているすべての破片の周りに確実に適合することができることがわかりました。それらのほぼすべてが、低い地球軌道の底に絞る必要があります。そこでは、ドラッグされないようにスラスタを使用する必要があります。衛星の大部分が動作する400〜1,000キロメートルの間で、わずか148,000が安全です。それ以上に、そして衛星が破片や互いに衝突するリスクは宇宙産業に脅威をもたらします。
「あらゆる衝突からの破片は、より多くの衛星を破壊するために続く可能性があります」と、自然研究に関与していなかったマサチューセッツ州のハーバード・スミソニアン天体物理学センターの天文学者であるジョナサン・マクダウェルは言いました。 「そして、あなたはすべての衛星が互いにぶつかり、分裂し、ますます多くの破片を作り出すという連鎖反応を得ることができます。」
ケスラー症候群として一般的に知られているこのドミノ効果は、地球の周りの軌道を非常に破壊的な混乱で満たすことができ、発射または操作衛星は不可能になります。これは、温室効果ガスの排出に警告する紙がより可能性を高める暴走シナリオです。 「しかし、連鎖反応は一晩では起こりません」とマクダウェルは言いました。 「あなたは自分の汚物でますますゆっくりと窒息します。」
欧州宇宙機関によると、宇宙探査が始まって以来、少なくとも650の分裂、爆発、または衝突が宇宙に残骸を投げかけています。宇宙監視ネットワークは、米国の宇宙部隊と同様に、現在、車と同じくらい大きい40,000個の破片を追跡しています。 10センチメートル未満の少なくとも1億3000万のオブジェクトも、地球を周回すると推定されていますが、監視するには小さすぎます。
科学者は最近、マクダウェルが比phor的に言ったように、「ゴミトラックを宇宙に送る」ように、この破片を除去する方法を研究しています。 2022年、中国の衛星は、墓地の軌道にけん引する前に速度を一致させることで、廃止された衛星を首尾よくつかみました。 2024年、日本の企業であるAstroscaleは、廃棄されたロケットから15メートル以内に検索デバイスを操縦することができました。
「一般的に、それは将来の世代のために保存されている環境問題です」とマクダウェルは言いました。 「私たちは自分の能力を打つつもりですか?私たちは難しい方法を見つけるつもりだと思います。」
#地球軌道はジャンクでいっぱいです温室効果ガスは問題を悪化させています