なぜ月には宇宙交通管制システムが必要なのか

「壮大な荒廃。」

これらは、1969 年 7 月に初めて月の表面に足を踏み入れる前に、バズ アルドリンが月の風景の広大な空虚を説明するために使用した言葉です。 しかし、結局のところ、月、あるいはむしろその軌道がそれほど荒れ果てていなかったらどうなるでしょうか? それが、たとえばロサンゼルスの通勤ラッシュ時の渋滞にもっと似ていたらどうなるでしょうか? 本当だったらどうしますか？

人類の歴史の中で合計 12 人が月面を歩いたことを考えると、それは壮大な仮説のように思えるかもしれません。 しかし、これは厄介な考えでもあり、アリゾナ大学の研究者らは、 アルドリンの有名なアポロ 11 号ミッションで月面の地図作成に貢献し、現在は大量の情報を提供しています。 考え。

彼らの計画 – この大学は最近、空軍研究から 750 万ドルの資金提供を受けました。 研究所の宇宙船総局 – 本質的には世界初の月面航空交通管制を要求 システム。 これは、現在追跡されていない地球と月の間の月圏領域での宇宙交通を監視することを目的としており、月の交通渋滞、さらにはおそらく致命的な衝突を回避するのに役立ちます。

そして、それはあなたの近くの月探査ミッションにあなたが思っているよりも早くやって来ます。

宇宙に放置された自動車駐車場のように

1978 年に、極度に高密度の地球がもたらす危険性を最初に指摘したのは、NASA の科学者ドン ケスラーでした。 地球低軌道を周回する物体と、これらの物体が連鎖的な連鎖反応を引き起こす可能性がある方法 衝突。 (見てください 2013年の映画の始まり 重力 これがどれほど壊滅的なものになるか見てみましょう。）

現在、時速約17,500マイルの速度で地球の周りを飛び回る約23,000個の宇宙ゴミが追跡されています。 このうち、現役のペイロードはわずか 3,500 個で、残りは、死んだ衛星の核から廃棄されたロケットの部品に至るまで、すべて不活性ではありますが、潜在的に危険なデブリです。

「自動車が発明されて以来、工場から車を取り出してガソリンを入れ、[ガソリンがなくなるまで運転し]、車を落として、新しい車を拾ったと想像してみましょう。」 ヴィシュヌ・レディアリゾナ大学月惑星研究所の准教授はデジタルトレンドにこう語った。 「それが私たちが宇宙でやっていることです。 宇宙船の燃料がなくなるたびに、それが完全に機能している宇宙船であっても、宇宙船を落として新しいペイロードを打ち上げます。 （時間が経つにつれて）物事は蓄積されます。」

同氏によると、問題は可視性の 1 つであり、文字通りの意味と比喩的な意味の両方です。 「宇宙というのはある意味、手に負えない問題です」とレディは説明した。 「これは環境大惨事のようなものではありませんよね？ ご存知のとおり、石油流出があり、ペリカンが油にまみれているのがわかり、内臓反応が引き起こされます。 空の点を誰にでも見せても、ほとんどの人は気にしません。 携帯電話が機能しなくなるか、GPS が機能しなくなるか、テレビでサッカーの試合が止まるまで、なぜ私が気にする必要があるのか​​と言うようなものです。 そのときに人々は反応するのです。」

月の軌道を汚染するデブリ

地球を周回している間、宇宙ゴミは 少し注目を集めた、月の宇宙ゴミ問題は大部分が明らかになりました。 少なくとも今のところ、これは問題ではないからです。

レディ自身の告白によると、月の軌道チャンネルは現在でも比較的クリアです。 地球を周回するカタログ化された何千もの天体と比較して、月を周回するペイロードはわずか数十個です。 月の軌道上にある少​​数の衛星のうち、注目すべき唯一の衛星（おそらく完全に唯一の衛星） NASA の月偵察オービター、2 機のアルテミス宇宙船 (P1 および P2)、中国の嫦娥が含まれます。 5-T1。 これは、大規模な渋滞ではなく、ワイオミング州の田舎を数時間ドライブしているときに別の車を発見するのと同等です。

しかし、今日がワイオミングだからといって、明日はロサンゼルスの高速道路ではないというわけではありません。 誇張を避けるために言うと、少なくとも現在よりはかなり忙しいです。

「私たちは[1960年代]に最初の月探査をしました」とレディ氏は語った。 「その後、過去50年ほどの間、真ん中に静かな時期がありました。 しかし今、月探査に対する新たな関心が高まっています。 今後 8 年間で、最大 50 個のペイロードが月に行くことが期待されています。 私たちは、地球上で月の周囲や月の軌道上で起こっているような状況を避けたいと考えています。」

これは衛星にとっても破壊的であり、有人・無人を問わず宇宙飛行ミッションにとって潜在的に危険であることが判明する可能性がある。

もちろん、航空管制に積極的なアプローチを取るという考えは新しいものではありません。 これはまさに、従来の地上の航空交通管制で起こったことです。 航空交通の監視と制御のためのルールを開発する最初の本格的な試みは、1919 年の第 1 回国際航空会議から数年後の 1922 年に始まりました。 プロの航空管制官を初めて公式に名乗ることができたのは、ミズーリ州セントルイス出身のアーチー・リーグで、1929 年に勤務を始めました。 当時、空の旅は（冗談半分のつもりで）軌道に乗り始めていましたが、その後の状況に比べればまだ初期段階にありました。 と 乗客数173,000人 1929年に米国を飛行していたものと比較して 乗客数 9 億 2,600 万人 2019年に輸送されたとき、空はそれほど混雑していませんでした。 それにもかかわらず、たとえそれが予測される成長に基づくものであっても、解決策が必要であると考えられました。

「私は小惑星追跡の世界から来ました」

ことわざにあるように、問題を解決するための最初のステップは、そもそも問題があることを認識することです。 しかし、これほど複雑な問題を解決する場合、問題を認めることは最大のハードルではありません。 幸いなことに、少なくとも当初は、地球からの物体の追跡に使用されている現在の技術の多くは、月の軌道の追跡に流用できるとレディ氏は述べた。

レディと月惑星研究室の学生たちは、月面天体の特徴を明らかにするために、大学のバイオスフィア 2 研究施設で専用のセンサーを使用しています。 この機器スイートには、アリゾナ大学工学部の学部生のグループによって構築された望遠鏡など、宇宙領域の認識に特化した複数の望遠鏡が含まれています。

「その多くは、静止に関することを行うために私たちがすでに持っている（地上の光学望遠鏡）で実行できます」とレディ氏は言いました。 「ただ淡いだけなので、長時間露光してより深い写真を撮らなければなりません。」

彼自身の経歴は「主に惑星防衛を行っている」と述べた。 「私は小惑星追跡の世界の出身なので、 私たちがこの特定の問題に適用しているツールの多くは、惑星防衛ツールとテクノロジーに依存しています。」 と説明した。 「小惑星コミュニティは何十年にもわたって、地球から遠く離れた非常に小さな天体を追跡してきました。 私たちは[このプロジェクトに]多くのソフトウェアとテクニックを活用しています。」

月面モデルになりたい

このプロジェクトの最終目標は、あなたが思っている以上にすでに進んでいますが、月の周りを周回するすべての物体を正確に示すモデルを構築することです。 次に、これらのオブジェクトとアクティブなペイロードの間で考えられる結合 (クラッシュを意味する派手な宇宙用語) が強調表示されます。 Reddy 氏は、このツールは今年のイベントに使用されると述べました。 アルテミス1号打ち上げ、NASAの超重量物打ち上げロケットのデビューであり、無人のオリオン宇宙船を月の逆行軌道に送ることを目的としています。

研究者らは、そのモデルを民間宇宙企業にも提供する予定だ。 「メーカーが私たちのところに来て、『私たちは月へのこのミッションを行っているので、コンジャンクションを調べてもらえませんか？』と言ってきたら、はい、もちろんです」とレディ氏は語った。 「それが私たちが提供するサービスです。 瓦礫の発生を避けたいと考えています。 多くのことを追跡するのは私たちにとってさらに大変な作業です。 私たちが怠け者だというわけではありませんが、それを避けて（月の軌道を）きれいに保つことができれば、それが私たち全員にとって良いことなのです。」

良い質問は、このような宇宙交通管制システムがどの程度の執行力を持つかということです。 議論のために、中国の衛星が国家に存亡の脅威をもたらす可能性があると仮定しましょう。 アメリカの宇宙打ち上げ - あるいは、この空域の人口が増えると、2機の航空機が打ち上げられる可能性がある 衝突。 地球外でのチキンゲームの可能性において、通行権を主張するのは誰になるのでしょうか? 厳しい質問。 「私たちには法執行能力がないと思います」とレディ氏は語った。 「これは（現時点では）むしろ学術的な演習です。」

まだ解明されていないもう 1 つの将来の課題には、実際の宇宙ミッションを立ち上げて展開することが含まれる可能性があります。 背後に隠れた物体など、地球から見えない領域の監視に役立つ追加の軌道資産 ムーン。 (誰にもわかりません: これは、火星のような他の惑星での同様の取り組みの試行としても機能する可能性があります。 インフラストラクチャを監視することが難しいため、まったく新しいインフラストラクチャの敷設が必要になります。 地球。 「私たちはすでに火星の周りの宇宙交通管理について何かをすることを計画していると思います」と彼は言いました。）

しかし今のところ、この概念実証が私たちの継続的な宇宙への関心、そして月への再びの魅力をサポートするツールとしての価値を実証できれば、チームは喜んでいるだろう。

「私たちの目標は、これを成熟させ、このようなものが維持でき、有用であることを実証することです」とレディ氏は語った。 「その後、これを継続させる真の責任を持つ人々にそれを引き継ぎます。」

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