巨大衛星衛星の約束と危険

SpaceX の開発をフォローしている場合は、 スターリンクプロジェクト 世界的なブロードバンド インターネットを構築するために、同社は定期的に個々の衛星だけでなく、一度に 60 基の衛星をまとめて打ち上げていることに気づくでしょう。

これらのバッチは、衛星コンステレーションと呼ばれる空のネットワークを形成し、単一の衛星では不可能な方法でほぼ地球規模のカバーを可能にします。 そして、このアプローチを使用しているのはSpaceXだけではありません。Amazonの子会社であるKuiper Systemsを通じて、複数の衛星群が開発に取り組んでいます。 フェイスブック、Athena プロジェクトを通じて。

しかし、誰もがこれほど多くの人工衛星を夜空に打ち上げることに賛成しているわけではありません。 特に天文学者らは、そのような星座が望遠鏡や天体観測を使ってデータを収集する能力を脅かしていると不満を述べている。 科学の進歩を妨げる可能性がある.

この複雑な問題の詳細を理解するために、私たちは 2 人の専門家に話を聞きました。オリヴィエ・エノーは天文学者であり、衛星の仕組みに関するテーマの第一人者です。 星座は天文観測に影響を与えると、米軍が使用する人工衛星の推進システムを製造する会社のCEO、ブラッド・キング氏はこう語る。 星座。

利点: 単一の衛星では提供できない、衛星群が提供できるもの

コンステレーション アプローチの最大の利点の 1 つは、ネットワークを時間の経過とともに簡単にアップグレードできることです。 システムに単一の大型衛星がある場合、そのハードウェアの構築と開発には何年もかかる場合があります。 一度立ち上げてしまうと、機能の追加やハードウェアの改良は非常に困難です。

しかし、衛星群を使用すると、打ち上げに応じてハードウェアを徐々に改善できます。 企業が衛星の配備を開始し、数年後により正確な衛星を開発したとします。 たとえば、新しいセンサーを次の衛星バッチに簡単に取り付けて配備できます。 彼ら。 既存の衛星は引き続き連携して動作し、フリートを徐々にアップグレードできます。

このように星座は継続的に更新される、と小型衛星推進機関オービオンの CEO であるキング氏は語った。 現在、防衛高等研究プロジェクトに推進システムを提供している会社 代理店の ブラックジャック衛星群.

「100個の衛星を飛ばすとしても、100個の衛星を飛ばしてから10年待ってからさらに100個を打ち上げるわけではない」とキング氏は語った。 「毎年、フリートの約 20% でフリートを継続的に更新しています。」

これは、長期プロジェクトの場合、プロジェクトを完全に廃止するのではなく、車両全体を削減することで予算削減を乗り切ることができることも意味します。 これは、10 年間実行された後に予算が削減される可能性がある政府のプログラムでは重要です。

政府と軍にとって、コンステレーションを使用することにはさらに特有の利点があります。 「主な利点は回復力です」とキング氏は言います。 「1 台の [衛星] ではできないことを、コンスタレーションではできるのは、攻撃に対する耐性を高めることができるということです。 非常に大きくて非常に価値のある衛星が 1 つ軌道上にあり、その使用を拒否しようとする敵がいるとします。 人工衛星に損傷を与えるか、その他の手段で破壊することはできますが、その能力全体を奪うには、実際には 1 発の弾丸が必要です。 下。

「代わりに、その機能を 100 個の衛星間で共有する場合、その機能をダウンさせるには、攻撃の深度をさらに深くする必要があります。 つまり、攻撃に対する抑止力を提供するのです。 それは敵を攻撃するよう誘惑する、大きくて太ってジューシーな標的ではありません。」

そして、コンステレーションが確立されると、あらゆる種類のコミュニケーション目的に使用できます。 SpaceX の Starlink プログラムは、多くの潜在的な利点を備えたグローバル ブロードバンド インターネットを提供することを目的としています。 さらに、インターネット サービスがほとんどまたはまったくない貧しい地域や田舎にインターネットを提供できる可能性もあります。 現時点では、世界中の飛行機や船舶を追跡できるため、安全の目的でも非常に貴重になる可能性があります。 また、ある地域で複数のインターネット プロバイダーを利用できるようになれば、人々は政府による制限を受けることなく、より自由にインターネットにアクセスできるようになります。

悪い点: なぜ星座に一部の天文学者が憤慨するのか

あらゆる技術の進歩と同様に、衛星群の打ち上げにも問題が伴います。 昨年、スターリンク衛星の打ち上げをめぐって、スペースXと天文学コミュニティの間で時折激しい議論が交わされた。

衛星が打ち上げられると、そこから離れることができます 光の道 空を越えて、特に夕暮れ時に。 これらの軌跡を美しいと感じる人もいますが、それらは天文学者が観察しようとしている星や銀河よりもはるかに明るいため、天文の読み取りを妨げる可能性があります。 また、特に低い軌道に位置するスターリンク衛星が、一旦設置されると肉眼で見え、測定に干渉するかどうかという問題もある。

国際天文学連合は、 声明 2019年の夏と フォローアップ 今年の2月に、どちらも「計画されているメガコンステレーションがもたらす悪影響について懸念を表明した」 通信衛星は天体観測を行う可能性がある」と具体的にイリジウム衛星群であるスターリンクの名前を挙げ、 ワンウェブなど。

SpaceX は、Starlink が光天文学に引き起こした問題に迅速に対処し、天文学者と協力して、 解答を見つける. 最初、彼らは衛星をより暗い色で塗装しようとしました。これにより、衛星の外観は減少しましたが、天文学者を満足させるほどではありませんでした。 そこで彼らは、サンシェードとして機能するバイザーを組み込んだ新しいデザインに移行しました。

「それは実に賢いことだ」とエノー氏は語った。 「衛星が照らされていないと完全に暗くなり、見えなくなるからです。 つまり、バイザーは衛星の大部分を隠すことができるということです。 衛星の構造により、地上から見るとバイザーの裏側が見えて暗くなり、衛星の底部全体が影になることになります。 それは、衛星が数等級暗くなることを意味します。」

スペースXはまた、衛星に取り付けられたソーラーパネルの角度を調整し、照らされた部分が地球から見えないようにした。 これらの修正を組み合わせることで、運用中の Starlink 衛星が地上の光学天文学に干渉するという問題は多かれ少なかれ解決されるはずです。

衛星が電波天文学に干渉するという問題もいくつかあります。 衛星が主な動作周波数を超える周波数で少量の電波を放射する、周波数ブリードと呼ばれる問題が発生する可能性があり、電波天文学者にとって問題となる可能性があります。 一般に、電波望遠鏡が対処しなければならない背景ノイズは大量にあり、衛星群がこれに寄与している可能性があります。

SpaceX はこの問題についても天文学コミュニティと協力しており、天文学者らは次のように考えています。 おおむね楽観的 解決策が見つかること。

多数の衛星の打ち上げに関する最後の問題は、技術的に簡単に解決できるものではありません。 の問題 軌道混雑 宇宙コミュニティではますます注目が集まっており、その量に対する懸念が高まっています。 私たちの惑星の周りの軌道上のジャンク. スペースデブリは非常に危険な可能性があり、国際宇宙ステーションから私たちの潜在的な能力に至るまで、あらゆるものを脅かします。 衛星を打ち上げる 将来的には手頃な価格で。

この問題に対する企業の主なアプローチは、衛星が不要になったときに責任を持って軌道から外せるようにすることでした。 Starlink 衛星が寿命を迎えた場合、または衛星に欠陥があった場合、衛星群は低軌道にあるため、廃棄するのは比較的簡単です。 衛星を低軌道に移動させるだけで、大気圏に落下して燃え尽きてしまいます。

他の星座はより高い軌道にある可能性があります。 このような場合、大気圏に降下させるよりも、いわゆる墓地軌道に送り込む方が簡単です。 しかし、衛星がより高いビットで故障した場合、衛星は非常に長い間そこに留まる可能性があります。 そのため、一部の衛星には現在、フックなどの機能が装備されており、 捕捉する別の衛星 そしてそれらを処分してください。

醜い人: 星座の将来はどうなるでしょうか?

エノー氏は、スペースX社がこの問題に対処するために義務をはるかに超えた努力をしたことを強調した。 スターリンクが天文学界に引き起こした問題、そして彼はこれらの問題が解決される可能性があると確信しています。 解決しました。 問題は、星座の人気が高まり、今後さらに多くの企業が星座を発表する中で、これらの新しい俳優が夜空に同じように配慮するだろうかということです。

「（スペースXは）問題を解決するために法的に義務づけられていることをはるかに超えて、本当に全力で取り組んでいる」とハイヌアット氏は語った。 「天文学者たちはスターリンクと非常に良好な協力関係を築いていますが、他の企業と同様の関係を築くかどうかは明らかではありません。それは単なる善意だからです。」

他の企業がSpaceXの先例に従うと信頼できるでしょうか? 宇宙利用に関する条約や協定があり、衛星が寿命に達した場合の廃棄などの問題も含まれています。 しかし、多くの専門家は、これらの条約を強化する必要があり、これらの条約を遵守しない企業には何らかの影響を与える必要があると主張している。

「問題は、実際に一律に罰則を適用できる統治機関が存在しないことだ」とキング氏は語った。 「強力なガイドラインや条約はありますが、それらの施行には問題があります。」

Starlink のような衛星群は、電気通信における素晴らしい新しいステップを可能にしますが、私たちは次のことを見つける必要があります。 これは、この能力と、夜空を研究し、地球の外の宇宙を理解する必要性とのバランスを取る方法です。

「宇宙は私たち全員が共有する公共の共有物です」とキング氏は語った。 「星座が急増し始める中、社会として多くのことを解決する必要があります。誰もがスペースを所有しているわけではなく、誰もがそれを共有したいと考えています。」

編集者のおすすめ

• SpaceX が Starlink を超高精度 GPS ネットワークに変える方法
• SpaceX ドラゴン宇宙船が今日 ISS から出発する様子を観察する方法
• SpaceX、NASAの月ゲートウェイ宇宙ステーションへの貨物輸送に選ばれる
• SpaceX が明日 6 回目の Starlink 打ち上げを実施: 視聴方法は次のとおりです
• SpaceXはStarshipロケットに異なる種類のステンレス鋼を使用する