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スペースガベージ:上記の暗い雲

今月、ロシアの失敗した宇宙探査機フォボス・グルントは、おそらく太平洋のどこかに地球にcrash落しました。 長い確率にもかかわらず、地球の何百万人もの人々は、それが彼らの運命を綴るだろうと心配しました。 昨年9月、同様の懸念が、落下するNASA研究衛星からの残骸がどこに着陸するかについて浮上しました。

しかし、専門家によると、より大きな危険は、地球の大気圏に再突入する偶然の浮遊オブジェクトではないという。 私たちの惑星の上に見えないように浮かんでいるのは、ナット、ボルト、金属の破片、衛星の破片、空のロケットスラスタの巨大な雲です。 数十年にわたる宇宙探査の後、現在ではサイズが0.5インチ以上の人工破片が500, 000個を超えています。破片は数十年にわたって軌道を回り続けます。 この破片の群れは、宇宙飛行、通信衛星、および私たちが宇宙でやりたいことのほとんどすべてにとって脅威です。

「川やエリー湖を汚染するようなものです。 汚染されている場合は使用できません」と国立航空宇宙博物館のキュレーターであるポール・セルッツィは言います。 「宇宙には破片で満たされた軌道のレーンがあり、それらを実際に使用することはできません。 そのレーンに衛星を設置すると、破片の一部に衝突し、衛星が破壊されます。 人が宇宙飛行中の場合、それによって殺されるでしょう。」

宇宙ゴミの雲は、太平洋の中心部で発見された膨大なゴミの循環を呼び起こします。それは、簡単に無視できるほど遠く、人類が環境への影響を制御できないことを思い起こさせます。 そして、海洋ゴミのパッチのように、誰もがその存在を疑う前に大量の宇宙ゴミが蓄積し始めました。

NASAの軌道デブリプログラムのチーフサイエンティストであるニコラスL.ジョンソンは、宇宙時代の初期に始まったと言います。 一般に信じられていることとは異なり、宇宙飛行士が道具やその他のアイテムを宇宙に浮遊させるために残した宇宙ゴミのごく一部しかありません。 「60年代と70年代に、オペレーターが宇宙船であろうとロケット体であろうと、彼らの乗り物で作業が行われたとき、彼らは通常、推進剤を船内に残していたでしょう」 「その推進剤がその後の爆発の主な原因でした。」宇宙船が爆発するにつれて、時間の経過とともに圧力が上昇するか、ロケット燃料の2つの主要成分である推進剤と酸化剤の偶発的な混合により、軌道上に大量の小さな破片が送られました。 。

ロシアの失敗した宇宙探査機、フォボス・グルントは、最近地球に衝突しました。 (ウィキメディアコモンズ) 数十年にわたる宇宙探査の結果、今ではサイズが0.5インチを超える人工破片が500, 000個を超えています。 (NASA軌道デブリプログラムオフィス提供) 昨年9月、この落下するNASA研究衛星の残骸がどこに着陸するかについての懸念が浮上しました。 (NASA)

NASAは1980年代初頭に問題を特定し、国際宇宙コミュニティに「不動態化」するように説得することができましたが、それを終えた宇宙船からすべての残留燃料を除去しましたが、最近の2つのイベントがスペースデブリ問題に大きく貢献しました。 「最初のイベントは、2007年1月の中国の対衛星テストでした」とジョンソンは言います。 「それは意図的な行動でした。中国は古い気象衛星に非常に高速で衝撃を与えるためにデバイスを送りました。」2009年のもう1つのイベントは、米国所有の通信衛星とロシアの遺棄衛星との偶発的な衝突でした。 2つの事件を組み合わせることで、約5, 000個のカタログ化された破片(4インチを超える物体)が作成されました。

ジョンソンのオフィスは望遠鏡、レーダー、統計プログラムを使用して小さな物体を追跡しますが、国防総省はおよそ16, 000のカタログ化された破片の個々の軌道を毎日計算します。 作品の大部分は地球から1, 200マイル以内の低地球軌道にあります。 単一の破片が軌道上にとどまる時間は、他の要因の中でも特にその高度に依存します。低軌道のアイテムは、数ヶ月または数年のうちに大気からより多くの抵抗を拾い、より速く降下します。 高高度の物体は、数十年または数世紀にわたって軌道上にとどまることがあります。

NASAは、打ち上げられたすべての衛星の安全な回収計画を必要とする国際的な規則を確立する方法を先導してきましたが、すでに軌道上にある破片は継続的な問題を引き起こしています、と航空宇宙コンサルティンググループAvascentのシニアアナリスト、グレッグアレンは言います。 「大事な問題を引き起こす可能性のある、衛星に衝突する破片などの小さな事故が発生する可能性があるということです」と彼は言います。 「スパナのように小さな地球軌道空間で何かにぶつかると、毎時17, 000マイルで衝突します。 昨年7月、国際宇宙ステーションの乗組員は、1100フィート以内で破片が危険なほど近くを通過したため、避難ポッドに避難することを余儀なくされました。時速29, 000マイル。

人は50年以上にわたって宇宙を探求してきました。 私たちは多くを残しました。 新しい3Dフィルムで、視聴者はこの渦巻くゴミの雲を旅します

NASA Orbital Debris Programは、潜在的な事故を予測することで、潜在的な事故を最小限に抑えるように機能します。 「通常3日間先を見据えて、運用中のすべての衛星について評価を行います。他の物体がそれに近づくと思われる場合は、所有者とオペレーターに通知します」とJohnson氏は言います。 「それから、何かをするのはオーナーとオペレーターの責任です。」平均して、彼は、週に1回の衝突回避操作があると言います。

しかし、より大きな問題は、動かなくなった衛星や他の大きなオブジェクトに何が起こるかということです。 「これらの大型オブジェクトの約5パーセントのみが運用中の宇宙船です。 他の95パーセントは制御不能です」とジョンソンは言います。

これらの絶え間ない衝突は、これまで以上に多くの破片を生成し、さらに多くの衝突につながります。 その結果、デブリの生成を完全に停止した場合でも、実際には軌道を回るオブジェクトの数が増え続ける可能性があります。 1978年、NASAの科学者ドナルドJ.ケスラーは、低地球軌道の物体の密度が転換点に達すると、そのような連鎖反応を引き起こすと仮定しました。 この現象は現在ケスラー症候群として知られており、9月に全米科学アカデミーによって発表された報告書は、宇宙ゴミに対する無帰還のポイントをすでに過ぎているかもしれないことを示しています。

これにより、一部の人は抜本的なステップを検討するようになりました。積極的に地球の軌道をきれいにすることです。 この偉業を達成するために、実用的なものから一見頭の痛いものまで、さまざまな計画が提案されています。 「古典的な技術があります。単純に車両を持ち、上昇し、遺棄されたオブジェクトとランデブーし、それをラッチします」とジョンソンは言います。 「一度捕獲したら、それをより低い高度まで、または地球の大気中に完全に降ろします。」しかし、このアプローチは法外に費用がかかりそうなので、より革新的なスキームがたくさんあります。 提案には、地上ベースのレーザー、無人の軌道上のクリーンアップ車両、膨張式スペースブーム、粘着ゲル、さらには破片に付着してそれらを引き下げるのに十分な抵抗を増加させる「帆」でさえ吊るされたメッシュネットが含まれます。

現在、これらの計画は空想科学小説のようなものです。テクノロジーは、時速17, 000マイル以上で移動するジャンクの小さな破片を捕らえるほど高度ではありません。 しかし、非常に多くの危機にWithしているため、科学者が解決策を見つけることが不可欠です。 「気象衛星軌道やスパイ衛星軌道など、本当に価値のある軌道は、混雑しているため、立ち入り禁止になっている場合があります」とアレンは言います。 「スペースは信じられないほど貴重なので、私たちはそれを本当に失いたくありません。」

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