アメリカの諜報機関が遠く離れた衛星をスパイする方法

2017年8月30日、衛星運用者にとって最悪の悪夢とも言える「異常現象」を映した動画がインターネット上に公開されました。これは宇宙関係者が、特に理解できず、軽視したいような、悪いことを指す時に使う言葉です。

動画では、テルコム1号と呼ばれる衛星がフレーム中央に浮かび、背景では星々が画面を横切る。秒が刻々と過ぎていく中、衛星は静かに輝き続ける。そして、まるで何の前触れもなく、衛星は破片の雲を噴き出す。破片は炎を上げて燃え上がり、その後、ゆっくりとした破片の煙が分離し、ゆっくりと漂っていく。

「あの光点が左、右、下へと光を放ち始めたら、何かの現象が起きたことは明らかです」と、アリゾナ州ローウェル天文台の天文学者ジェラルド・ヴァン・ベル氏は、航空宇宙業界でよく使われる婉曲表現を使って言う。「疑問は山積みです」

仮に、将来の出来事や異常現象に関するこれらの疑問に答える方法があるかもしれない。ただし、テルコム1号（RIP）には手遅れだ。必要なのは、光学干渉計と呼ばれる装置だけだ。これは、複数の小型望遠鏡を連携させることで、地表から2万マイル（約3万キロメートル）以上上空の静止軌道を周回する薄暗い衛星の詳細な画像を作り出すことができる。これらの望遠鏡はまるで一つの装置のように機能し、仮にテルコム1号の映像に映るぼんやりとした光点を、球体ではなく本物の衛星のように見せることができるかもしれない。

それは難しい問題です。多くの衛星が低軌道を周回しており、地上の観測機器はそれらをかなり正確に監視できます。しかし、静止軌道は20倍以上も遠くにあるため、そこに存在する物体ははるかに小さく、はるかに暗く見えます。

十分な数の小型望遠鏡を連携させれば、静止衛星の詳細な画像を撮影できるという考え方もある。これは、アリゾナ州からニューヨーク産オレンジの「サンキスト」ラベルを読める、あるいは月面に映った人物の顔が判別できるのと同じようなものだ。例えば、衛星の太陽電池パネルのアームと胴体を分離できるようになる。衛星所有者は、壊れた古い衛星を診断したり、新品の衛星が正しく展開されなかった理由を解明したりできるようになる。

これらの能力は、宇宙企業にとって確かに興味深いものです。しかし、軍や諜報機関にとっても関心の高いものです。彼らは、他国の軌道上での行動を注意深く監視したいと考えているかもしれません。特に、国防総省が宇宙を「係争領域」と強く主張している今、その関心は高まっているのです。

諜報員やスパイの言うことは間違っていない。私たちは、衛星攻撃実験、他の衛星を追跡できる衛星、指向性エネルギー兵器、サイバー攻撃といった時代を生きている。一方で、人々や社会は、安定して機能する宇宙インフラへの依存度をますます高めている。

しかし、今のところ、そのような干渉計は稼働していません。しかも、存在するものはすべて、IARPA（情報高等研究計画局）の希望よりも高価です。そのため、IARPAは2017年に「Amon-Hen」と呼ばれるプログラムを立ち上げました。Amon-Henは、遠方の軌道を周回する衛星の高解像度画像を撮影できる「革新的で低コスト」な地上望遠鏡の開発を目指しています。

オタクなら、アモン・ヘンがJ・R・R・トールキンの作品に登場する特別な丘の名前だということを覚えているかもしれません。この山頂に、古代の人々は「見ることの座」を築きました。その「見ることの座」――特別な力が宿った椅子――に座ると、はるか遠くで何が起こっているのかを目撃することができます。

IARPAはこのプログラムについて一切コメントを控えており、SpaceNewsによると、プログラムに参加しているロッキード・マーティン、ボーイング、ハネウェル、アプライド・テクノロジー・アソシエイツの各社もインタビューを拒否するか、コメント要請に応じなかった。とはいえ、IARPAが何を求めているのかは、その一部は公開情報であるため、その見極めに「Seat of Seeing（見る立場）」は必要ない。諜報機関版DARPAとも言えるこの機関は、2500万ドル未満で、特定の衛星から1時間以内にデータを収集し、一晩で撮影したすべての写真を翌晩までにインスタグラムに投稿できる写真に変換できる干渉計を求めている。IARPAは、この研究開発プログラムは約33カ月続くと見積もっており、その期間の終わりには、チームが実際に完全なシステムを構築する機会を得られるかもしれない。

それはうまくいくだろうか？おそらく無理だろう。2012年に「ガリレオ」と呼ばれる同様のプログラムを実施したDARPAに聞いてみればわかる。しかし、同局は途中でこのプログラムを中止した。

しかし、望遠鏡を作って生計を立てている天文学の世界では、少数の科学者がこの問題に着実に取り組んできました。

ニューメキシコ州に設置されたマグダレナ・リッジ天文台干渉計を例に挙げましょう。最終的には、直径1.4メートルの望遠鏡が10台設置される予定です。3本のアームを持つY字型に広がり、アームを伸縮させることでズームを調整できます。干渉計は、最も接近した状態では、幅4分の1メートルの静止衛星の部品を捉えることができます。最初の望遠鏡は昨年、アレイの一部として最初の光を捉えました。2台目は2020年に稼働開始、3台目は2021年に稼働開始予定です。その後まもなく、干渉計は稼働を開始します。

マグダレナ・リッジ・プロジェクトは、ニューメキシコ鉱山技術研究所と空軍研究所の共同プロジェクトです。ニューメキシコ工科大学の物理学者で、この干渉計のプロジェクトサイエンティストでもあるミシェル・クリーチ＝イークマン氏は、静止軌道上で魅力的な写真を撮ることがますます重要になっていると述べています。そこには新旧の衛星だけでなく、テルコム1号が吐き出した破片や、その他の役に立たない機器など、宇宙ゴミが溢れています。「人は、おもちゃで遊んだ後、必ずしも片付けるわけではありません」と彼女は言います。万が一、衝突事故が発生した場合、干渉計が点検を行う可能性があります。

しかし、クリーチ＝イークマン氏が干渉計事業に参入した本当の理由は、これらではない。彼女は恒星天文学者であり、最も勇敢な衛星よりもはるかに遠く離れた、他の太陽系の恒星に興味を持っている。マグダレナ・リッジの干渉計のような望遠鏡があれば、彼女のような科学者は、通常は単なる光点である恒星の細部を観測できるようになる。既存の干渉計は既に、天文学者の恒星に関する根本的な仮定を変えている。例えば、恒星は球体であるという考えは、実際にはそうではない。

これらの機器を使うことで、天文学者は他の太陽系の黒点も観測し、それらの星の巧妙な周期的な水玉模様を太陽の黒点と比較することができます。さらに、干渉計は星が物質を放出する様子をリアルタイムで観測し、科学者は星の年齢とともにその放出がどのように変化するかを調べることができます。星は絶えず自ら剥がれ落ちているのでしょうか、それとも塊になってプラズマを噴き出しているのでしょうか？

フラッグスタッフ郊外、それほど遠くない場所で、海軍精密光学干渉計と呼ばれる別のプロジェクトが進められています。こちらも星を観測し、宇宙におけるその超高精度な位置を記録しています。天文台は今もなお地球の航行の基盤となっているため、このプロジェクトは大変興味深いものです。この観測所はメートルサイズの望遠鏡へのアップグレードを進めており、IARPA品質の画像はまだ撮影できていませんが、かつてDirecTVの静止衛星を観測したことがあります。2008年と2009年には、太陽光が太陽電池パネルに反射して衛星を明るくする「グリントシーズン」に、このシットコムのビーマーを観測しました。

これは静止軌道のポートレートモードとは程遠いものですが、始まりにはなります。ローウェルのヴァン・ベル氏は、軍や諜報機関ははるか遠くにある衛星にそれほど焦点を絞らない方が良いと考えています。結局のところ、世界は航法衛星によって動いており、その信号はピザハットへの行き方を知らせるだけでなく、銀行システム、電力網、テレビ、ラジオ、天気予報、携帯電話サービス、地震監視にも影響を与えています。アメリカのGPS衛星、中国の北斗衛星群、ロシアのGLONASS、ヨーロッパのガリレオはすべて、静止軌道より下を周回する衛星を持っており、攻撃や故障に対して脆弱です。「彼らは興味深いものの半分を見逃しています」とヴァン・ベル氏は言います。もしここで『ロード・オブ・ザ・リング』のジョークを言うなら、彼らは中つ国の軌道を見逃していると言えるでしょう。

2019年8月29日午後12時30分（東部標準時）更新：記事は、マグダレナ・リッジ観測所の干渉計の画像のキャプションを修正するために改訂されました。

WIREDのその他の素晴らしい記事

私たちはヒーローになれる：オタクがポップカルチャーを改革する方法
ハワイのキラウエア火山に一体なぜ水があるのでしょうか？
ジェフリー・エプスタインとネットワークの力
私はオーブンをワッフルメーカーに買い替えました。あなたもそうすべきです
登山家アレックス・オノルドと一緒に落下の仕方を学ぶ
👁 顔認識技術が突如として普及。心配するべきでしょうか？人工知能に関する最新ニュースもご覧ください
🏃🏽‍♀️ 健康になるための最高のツールをお探しですか？ギアチームが選んだ最高のフィットネストラッカー、ランニングギア（シューズとソックスを含む）、最高のヘッドフォンをご覧ください。