中国の天宮1号宇宙ステーションに衝突される可能性はどのくらいありますか？

制御不能に陥った中国の宇宙ステーション「天宮1号」は、4月第1週頃（前後1週間）に地球に衝突する見込みだ。科学者によると、重量8.5トンのこの探査機の破片がどこに落下するかを予測するのは容易ではないという。しかし、破片が最も飛散する可能性が高い2つの帯を特定し、北緯43度以北と南緯43度以南に落下する可能性はゼロだとしている。これにより、地球表面の約3分の1が射程範囲から外れることになる。

では、それがあなたに落下する確率はどれくらいでしょうか？宇宙船の破片が直撃したという例はこれまでなく、宇宙ゴミが直撃した例はたった一人だけ知られています。1997年、ロッティ・ウィリアムズさんはオクラホマ州タルサの公園を午前4時に歩いていたところ、デルタロケット第2段のメッシュの破片が彼女の肩に直撃しました。軽微な怪我で済みました。

地球の大部分は水で、陸地の大部分は人が住んでいないため、航空宇宙会議によれば、天宮1号の破片が人間に当たる確率は、米国の宝くじ「パワーボール」のジャックポットを当てる確率の100万分の1、つまり2920億分の1の確率の100万分の1に等しい。

ケンブリッジ大学天文学研究所の天文学者で、銀河の形成と進化を専門とするマット・ボスウェル氏は、統計的に言えばこれはまさに「数十億分の1」だと述べています。宝くじで例えると、アメリカのパワーボールの当選確率は、イギリスの国営宝くじ（1400万分の1）の100倍も低いのです。つまり、見上げて天宮1号の塊がこちらに向かって飛んでくるのを見たら、それは非常に不運なことだと言えるでしょう。

2016年、数ヶ月にわたる憶測の末、中国当局は天宮1号、または「天舟一号」（「天の宮殿」を意味する）との連絡が途絶えたことを確認し、制御された状態での再突入は実行できないだろうとした。

「これは中国の衛星なので、何が起こっているのか完全には把握していませんが、私たちの知る限り、中国政府がこの衛星に監視装置を送ったのは2015年が最後です」とボスウェル氏は言う。「アマチュア衛星追跡者や宇宙を研究する人々のコミュニティによって監視されており、その動きは電力が供給されていないものと完全に一致しています。」

続きを読む: 中国の野心的な宇宙計画について知っておくべきことすべて

天宮1号は2011年に打ち上げられた中国初の宇宙ステーションであり、2012年の宇宙ミッション「神舟9号」で中国初の女性宇宙飛行士、劉洋が訪れた。天宮1号はプロトタイプ宇宙船として設計され、2022年頃に打ち上げられる予定の、20トンの恒久的な宇宙ステーションという中国の野望の先駆けとなった。

「中国は宇宙計画に真剣に取り組んでおり、その能力においてNASAに匹敵する勢いを見せています」と、NASAの宇宙システムエンジニアで、ケルンにある欧州宇宙機関（ESA）宇宙飛行士センターでも勤務経験のあるレオ・ティーニー氏は語る。「中国の宇宙ステーションは計画の重要な部分を占めており、運用開始後の飛行に向けて、乗組員や実験の準備が積極的に進められています。ESAは将来、ヨーロッパの宇宙飛行士を中国の宇宙ステーションに送り込むことを望んでおり、最近ではイタリア人とドイツ人の宇宙飛行士が中国で訓練を受けました。」

宇宙ステーションが再突入する可能性は、北緯43度から南緯43度の間のエリアの上部と下部の周辺部の2つの集中した帯（この図に見られるように）で最も高く、どこにでも着陸する可能性がありますが、特に可能性が高いのは、中国北部、中東、イタリア中部、スペイン北部、米国北部、ニュージーランド、タスマニア、南米の一部、およびアフリカ南部です。

過去数年間の通信途絶以来、スペースラボの軌道は減衰傾向にあります。これは、大気抵抗の影響で徐々に速度を落としながら地球に近づいていることを意味します。地球の大気圏の密度の高い領域に入ると、減衰率は増加します。近地点（軌道上で最も近い地点）は着実に地球に近づいており、現在は高度約240kmにあると考えられています。

エアロスペース・コーポレーションは、ヒドラジンと呼ばれる有毒で腐食性のロケット燃料を積んでいる可能性があると警告し、発見した残骸からは発がん性の蒸気が出る可能性があるので、触ったり近づいたりしないよう注意を促した。

宇宙船の大部分は地球に近づくにつれて燃え尽きると予想される（非常に速い速度で大気圏に突入するため、前方の空気が圧縮され、加熱されて燃焼する）が、宇宙船のより重い部分、つまりエンジンやバッテリーの密度の高い部分は、100kgもの重さの破片が地球に衝突しても再突入の衝撃に耐える可能性が高い。

通常、物体は再突入時に数秒間燃え尽き、まるで流れ星が炎の跡を描いているように見えます。2010年に日本の宇宙探査機「はやぶさ」が再突入した様子は映像に記録されています。天宮1号はサイズが大きいため、再突入時間はより長くなり（そしてより眩しい）、より眩しい光景となることが予想されています。

宇宙ステーションの衝突地点に関する科学的予測は、極めて不正確であることが知られています。「宇宙天気」とは、電磁放射線のフレアや太陽風として飛来する荷電粒子が地球の大気圏に及ぼす影響のことです。この影響によって、宇宙ステーションの軌道は劇的に変化する可能性があります。大気圏上層の密度の変化に加え、宇宙船の向き、物理的構成、速度、位置も、衝突予測を非常に難しいものにしています。「衝突に近づくほど、不確実性の許容範囲はどんどん狭まってきます」とボスウェル氏は言います。

天宮1号は、これまで帰還した物体の中で最大のものではありません。2001年当時、ソ連の宇宙ステーション「ミール」は120トンあり、資金枯渇後に制御された軌道離脱で大気圏に再突入した最も重い物体でした。それ以前の無制御帰還は、1991年にサリュート7号（コスモス1686号）が40トンだったのが最後です。

この記事はWIRED UKで最初に公開されました。