ロシアのミサイルと宇宙ゴミが衛星を脅かす可能性

2022年3月15日午前7時

ウクライナ戦争が続く中、地球低軌道上のゴミの増加は国家安全保障上の問題となっている。

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地球上空500マイル（約800キロメートル）には、ゴミの層が広がっています。使用済みのロケットの残骸や運用を停止した衛星などで構成される宇宙ゴミは、時速約29,000キロメートル（約3万キロメートル）の速度で宇宙空間を飛び回っています。米国宇宙監視ネットワーク（USSSN）によると、この層は拡大を続けており、現在、地球を周回する直径数インチ（約1.5センチ）以上の物体を約4万個追跡しています。これは2019年の2万5,000個から増加しています。

低軌道でデブリが衝突すると、宇宙飛行士や宇宙船を危険にさらし、稼働中の衛星を破壊する可能性があります。さらには連鎖反応を引き起こし、ケスラー症候群として知られる危険な輻輳帯や雲を形成する可能性もあります。2016年、NASAはスペースデブリを「宇宙船、衛星、そして宇宙飛行士にとって最大の脅威」と宣言しました。

この問題は非常に深刻になっており、先週の会議では、米国上院軍事委員会がロシアと並んで宇宙ゴミ、核戦争、大陸間弾道ミサイル実験の延期についても議論した。

ウクライナ紛争が続く中、衛星の安全性と地上からの攻撃に対する脆弱性が国家安全保障上の議論の焦点となっている。衛星の通信が途絶えているのは、ロシアが衛星間の通信信号を妨害しているためなのか、それとも破片が邪魔になっているためなのかを判断することがますます困難になっている。米国国家偵察局（NEO）の報道官は、商用衛星への攻撃についてコメントを控えた。

上院委員会の公聴会で、米宇宙軍司令官のジェームズ・ディキンソン将軍は、商業宇宙システムを「米国の重要インフラの不可欠な構成要素であり、国家安全保障にとって不可欠」と評した。ディキンソン将軍は、ウクライナにおける最近の出来事は、商業宇宙活動が衛星インターネットサービスのような重要なサービスを提供できることを示していると考えている。現在軌道上にある約5,000基の運用衛星の大部分は米国企業が保有しており、ウクライナにおける水圧戦の兆候や、キエフへ向かう1マイルに及ぶ車列を世界に知らせたのは、プラネット・ラボとマクサーの衛星画像だった。

米国の非営利科学擁護団体「憂慮する科学者同盟（Union of Concerned Scientists）」が収集したデータによると、現在軌道上にある約5,000基の衛星のうち、80%以上が低軌道上に設置されている。SpaceXのStarlinkをはじめとする衛星群プロジェクトは、今後数年間でさらに数万基の衛星を打ち上げる計画で、低軌道上の交通量は劇的に増加し、衝突の可能性を認識することがより困難になる。

これらの衛星が戦争の標的となり破壊された場合、宇宙ゴミの輪はさらに大きくなります。また、何年も残る可能性もあります。昨年11月、国際宇宙ステーション（ISS）は、2007年に中国が実施した対衛星兵器（ASAT）実験によって生じたデブリを回避しなければなりませんでした。それから1週間も経たないうちに、ロシアは地上から弾道ミサイルを発射し、ソ連時代のコスモス1408号衛星を1,500個以上の破片に粉砕しました。これは、ロシアの技術が衛星を破壊するために軌道上にある必要がないことを証明しました。宇宙軍によると、この出来事によって発生したデブリの雲は、今後何年も、あるいは数十年も地球低軌道上に残ると予想されています。

ロシアの行動は広く非難を浴びた。米国では、アントニー・ブリンケン国務長官が、今回の出来事は宇宙の長期的な持続可能性を危うくする行動であり、「すべての国による宇宙の探査と利用を危うくする可能性がある」と述べた。

NASAのビル・ネルソン長官は、ロシアが宇宙飛行士だけでなく、当時国際宇宙ステーション（ISS）付近にいた他の宇宙開発国の人々の命も危険にさらしたと非難した。これに対し、ロシア軍報道官は米国を「偽善的」と非難した。報道官は、ロシア国営通信社RIAノーボスチが以前に行った非難を繰り返し、米空軍のボーイングX-37B軌道ロケットの試験は、2025年までに核弾頭を搭載した軌道ロケットを打ち上げる計画の前兆だと主張した。

ロシアのこの実験を受けて、セキュア・ワールド財団や宇宙研究所といった持続可能な宇宙開発に取り組む団体は、宇宙が「地雷原」となるのを防ぐため、対衛星兵器の国際的な禁止を改めて訴えるようになった。ロシアのASAT実験の数週間後に設立された国連機関「宇宙脅威に関するオープンエンド作業部会」は、5月に宇宙軍拡競争の防止について議論する予定だ。

より差し迫った問題として、議会で唯一の宇宙飛行士であるマーク・ケリー上院議員は、大陸間弾道ミサイル（ICBM）は「低軌道にデブリ雲を発生させるのに利用され、米国の衛星に影響を及ぼす可能性がある」と述べている。ケリー議員は、中国とロシアへの注目が、北朝鮮とイランが対衛星兵器で紛争に加わる可能性から目を逸らしてしまうことを懸念している。軌道上の物体をより正確に追跡するため、米宇宙軍は陸海上のミサイル防衛レーダーを国防総省の宇宙監視システムに統合する計画の詳細を明らかにした。

現在、軌道上にある衛星の大半は米国が運用しているため、ワシントン大学宇宙法・データ・政策センター所長のサーディア・ペッカネン氏は、衛星は「米国のアキレス腱」であり、ミサイルによる対衛星戦争は通信、航行、核の指揮統制に影響を及ぼす可能性のある大惨事となるだろうと述べている。

「そんなことが起こらないことを祈っています」と彼女は言う。そして、科学的・探査的な観点から宇宙に興味を持つ世界中の人々、そしてアメリカの経済力や軍事力にも影響を及ぼすだろうと彼女は説明する。

アラバマ州マクスウェル空軍基地に拠点を置く、米国宇宙軍の将来のリーダー育成プログラムの議長を務めるグレッグ・ミラー氏は、宇宙ゴミの発生を侵略行為とみなす多国籍連合を支持し、NATOが集団防衛憲章第5条違反とみなすべきだとさえ主張している。しかし、ミラー氏は米国が宇宙ゴミをどのように活用できるかについて、一風変わった考えも示している。それは、ゴミを処分するのではなく、一種の盾として攻撃から守ることで、米国の軍事抑止戦略の一翼を担う可能性を示唆しているのだ。

「デブリ抑止力の優れた点は、規範の強制や国家の信頼性に頼らずに効果を発揮できることです」とミラー氏は先月ワシントン大学で開催されたイベントで述べた。ミラー氏は、自身の見解が米国国防総省やNASAの公式方針を反映したものではないことを認めている。デブリを抑止力として扱うことは、初期のミッションのために衛星を軌道に乗せる計画で宇宙計画の開発を始めたばかりの国々、そしてこれまで宇宙デブリに全く貢献していない多くの国々にとって、配慮に欠ける可能性がある。

アメリカ法曹協会が1月に発表した一連の政策提言の中で、カリフォルニア州立大学ロサンゼルス校のマイケル・ラネルズ助教授は、米国の法典を改正し、地球上の外海と同様に、低軌道を地球共有地として指定することを提案している。これにより、国家環境政策法（NEPA）による保護範囲が拡大し、影響評価が必要となる。また、ラネルズ助教授は、連邦通信委員会（FCC）に対し、民間宇宙企業に課税し、他の民間企業が実施する宇宙ゴミ除去プロジェクトの資金を調達するよう求めている。

宇宙ゴミの回収を収益化することに関心を持つ研究者からは、別の提案が出ている。彼らは、宇宙旅行関係者が民間企業に宇宙ゴミの回収費用を支払うためのデジタル通貨を創設することを提案している。初期予算は3兆2000億ドル。価格は、軌道上の特定のゴミが他の物体に衝突する危険性に基づいて決定される。

中国は既にレーザー、網、銛を搭載した機械を軌道上に送り込み、宇宙ゴミの除去を行っているが、米国は同国の真の使命に懐疑的だ。先月、エクソアナリティクス・ソリューションズ社は、中国の衛星SJ-21がロボットアームを使って静止軌道上の別の中国の衛星を移動させている様子を追跡した。中国国防当局はSJ-21は宇宙ゴミの除去を目的としているとしているが、米国宇宙軍は、同じアームが競合する衛星を無力化または無効化できると主張している。

大規模な除去作業が行われていないため、低軌道の混雑はますます深刻化しています。昨年、欧州宇宙機関（ESA）の衛星と中国の宇宙ステーションは、スターリンク衛星との衝突を回避するために回避操作を行いました。CelesTrak社の研究部門である宇宙基準・イノベーションセンターが構築した、宇宙における脅威的な遭遇に関するSOCRATESデータベースの分析によると、スターリンク衛星はまもなく、低軌道における宇宙船間の接近遭遇の90%を占める可能性があることが明らかになりました。

衛星企業は、低軌道における危険な行動を判断するために、人工知能（AI）を活用した衝突回避システムを活用しています。これらのシステムは衛星が大きな破片を識別して回避するのに役立ちますが、甚大な被害をもたらす可能性のある小さな破片を追跡するのは困難です。

米国の宇宙追跡企業LeoLabsは、今年初めて10センチメートル未満の物体の監視を開始する。軌道上の小さな破片でさえも致命的な被害をもたらす可能性があるためだ。参考までに、欧州宇宙機関（ESA）のモデル予測によると、現在、軌道上には10センチメートルを超える破片が約3万6000個、1センチメートルから10センチメートルの破片が100万個存在するとされている。LeoLabsのシニアテクニカルフェロー、ダレン・マックナイト氏は、より小さな破片の追跡によって、低地球軌道における危険度に関する計算式が変化するが、同時にそれらの物体の「管理」が困難になると述べた。

レオラボのような企業が宇宙の小さな物体の特定を試みている一方で、マックナイト氏は中国、ロシア、米国が協力して、最も大きくて問題のある宇宙ゴミの一部を除去し、低地球軌道の大規模な清掃で国際社会を主導すべきだと考えている。

「もう少し協力すれば、こうしたASATイベントの発生を防げるかもしれないし、中国がスターリンクの上に衛星群を展開するのを阻止できるかもしれない」と彼は言う。これは、GW-A59とGW2と呼ばれる中国の2つの衛星群を低地球軌道に投入する計画について言及している。「それが私の希望です。甘い考えかもしれませんが、それが私の希望です。」

2022年3月15日午後2時（東部標準時）更新：この記事は、軌道上に1,000基ではなく約5,000基の運用衛星があることを訂正し、Secure World Foundationのスペルを修正するために更新されました。

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