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天文学者たちは、SpaceXとAmazonの衛星ネットワークが引き起こす問題に対処するために新しいセンターを設立した。

天文学者たちは、SpaceXとAmazonの衛星ネットワークが引き起こす問題に対処するために新しいセンターを設立した。
この金星とプレアデス星団のタイムラプス画像は、SpaceXのスターリンク衛星の軌跡を示しています。(Torsten Hansen / IAU OAE / Creative Commons Attribution)

国際天文学連合は、スペースXのスターリンクやアマゾンのプロジェクト・カイパーのようなブロードバンド衛星群によって生じる複雑さに対処するための新しいセンターの設立を主導している。

衛星群干渉から暗く静かな空を保護するためのIAUセンターは、アリゾナ州にある国立科学財団のNOIRLabと英国ジョドレルバンクにあるSKA天文台のオフィスで共同開催されます。

「この新しいセンターは、技術の進歩が意図せずして私たちの空の研究と楽しみを妨げないようにするための重要な一歩です」とIAUのデブラ・エルメグリーン会長は本日のニュースリリースで述べた。

同センター所長でIAU元事務総長のピエロ・ベンベヌーティ氏は、センター設立に関する覚書が前日に調印されたばかりで、プロジェクトのウェブサイトはまだ開設されていないと述べた。

しかし、ワシントン大学の天体物理学および宇宙論データ集中研究所(DIRAC)は、センターのミッションの1つである、衛星の軌跡を含む天文画像をカタログ化し、分析に利用できるようにするという作業で、すでに先行している。

「これはほんの始まりに過ぎません」と、トレイルブレイザー・プロジェクトを率いるワシントン大学の天文学者メレディス・ロールズ氏はオンライン記者会見で述べた。「専門的な天文台による画像だけでなく、電波データやアマチュアによる観測データも含めた、他の種類のデータリポジトリが必要です。デジタル一眼レフカメラで撮影した写真だけでも、問題の理解に貢献できます。データがなければ、解決策を見出すための次のステップに進むことはできないからです。」

この問題は、現在十分なサービスを受けられていない世界中の何十億もの人々にブロードバンドインターネットアクセスを提供することを目的としたスターリンク衛星群の最初の60基をスペースXが打ち上げた2019年に初めて表面化した。

天文学者たちはすぐに、衛星が太陽光を反射して観測に支障をきたしていることに気づきました。SpaceXはその後、衛星の反射率を低減する対策を講じましたが、問題は依然として残っています。

チリにあるNSFの4億7300万ドルのヴェラ・C・ルビン天文台のような新世代の天文施設が稼働すれば、こうした対立はさらに深刻化する可能性がある。DIRACは、同天文台からのデータ処理において重要な役割を果たす予定だ。

衛星群の急速な増加は、この問題をさらに複雑にするでしょう。SpaceXは、Starlinkネットワーク向けに既に2,000基以上の衛星を打ち上げており、最終的には数万基を軌道上に投入することを目指しています。また、ブロードバンドベンチャーのOneWebも、400基近くの衛星を打ち上げており、商用サービスに向けて準備を進めています。

一方、アマゾンは3,236基の衛星からなるプロジェクト・カイパー衛星群の建設について規制当局の承認を得ているが、これらの衛星はまだ軌道上には投入されていない。他のベンチャー企業も、追加の衛星群建設に関する申請を提出している。

打ち上げ直後にニューメキシコ州カーソン国立森林公園上空を飛ぶスターリンク衛星の軌跡を捉えたタイムラプス写真。(クレジット: M. Lewinsky / Creative Commons Attribution)

新センターの共同所長に就任するNOIRLabのコニー・ウォーカー氏は、現在進行中の計画がすべて実現すれば、2020年代末までに5,000基以上の衛星が常時地平線上に浮かぶようになると述べた。数百基の衛星が毎晩、軌道上昇操作を行う様子が見えるようになるとウォーカー氏は述べた。

「天文学は観測への妨害の増加と科学の損失という重大な局面を迎えている」と彼女は記者団に語った。

今週の新センター設立は、天文学者、政策立案者、そして産業界の代表者らが参加した数ヶ月にわたる審議の末に実現した。昨年、科学者やその他の関係者がオンラインワークショップを経て一連の提言を提示したことで、その準備は整っていた。

ベンヴェヌーティ氏によると、センターは4月1日に正式に活動を開始する。センターの活動は、当初はIAU、NOIRLab、そしてSKA観測所からのブートストラップ資金で賄われる。「当初の予算はそれほど大きくありません」とベンヴェヌーティ氏は述べた。しかし、主催者は政府機関、学術機関、そして産業界からの資金提供を受け、追加資金を調達したいと考えている。

ウォーカー氏によると、主催者側はすでにアマゾン、ワンウェブ、スペースXと協議を進めているという。「これら3社はいずれも、私たちと心から協力し、できる限りのことをしたいと強く表明しています」とウォーカー氏は述べた。

彼女は、緩和策は衛星の設計と運用要件によって制限されることを認めた。例えば、OneWebは衛星の軌道を下げることができず、それが光学観測や電波観測への干渉時間を短縮することができたはずがない。

「衛星にコーティングを施して輝度を下げるなど、他に実行可能な緩和策はあります」とウォーカー氏は述べた。「しかし、彼らは衛星の設計と打ち上げ前にこれを実行するよう特に要請してきました。ですから、できるだけ早く彼らと緊密に協力しなければなりません。そして、規制を実際に施行するよりも、こうした合意を結ぶ方が賢明なのです。」

産業界との連携は、センターの機能の一つに過ぎません。もう一つの目的は、衛星メガコンステレーションの影響を理解し、軽減しようとする研究者に、データ、分析ツール、そしてトレーニングを提供することです。ロールズ氏は、このワーキンググループ、いわゆる「ハブ」を率いています。

他の2つの拠点は、政策立案と地域社会の関与に焦点を当てます。政策面では、センターは各国の政府関係者や国連宇宙空間平和利用委員会と協力する予定です。地域社会の関与の面では、天文学者が写真家や観光専門家から環境保護活動家や先住民族団体に至るまで、幅広い関係者と協力しています。

「多くの農村部や先住民コミュニティがインターネットアクセスの改善を必要としているのは事実で、衛星群がその提供に役立つかもしれないが、この問題ははるかに複雑だ」と、コミュニティエンゲージメントハブを率いる文化天文学研究者のジェシカ・ハイム氏は述べた。

「空は環境の一部であり、地球の生態系は空の変化の影響を受ける可能性があります」とハイム氏は述べた。「産業界のリーダー、宇宙関係者、そしてすべての関係者が協力し、宇宙に対する倫理的かつ持続可能な共通のアプローチを共創することが不可欠であると結論付けました。」

その意味で、ロールズ氏は、自身が率いる「SatHub」と呼ばれる衛星データハブが提供するリソースは、一般向けに無料で公開される予定だと述べた。

「これは天文学者だけのためのツールではありません」と彼女は言った。「あらゆる天体観測者、データアナリスト、ソフトウェア開発者、衛星業界の専門家、学生のためのものです。2年前にこの問題について初めて学び始めたときに、これがあればよかったのにと思ったようなリソースになってほしいのです。」

支援方法

GeekWire への電子メールで、Rawls 氏は Trailblazer プロジェクトについてさらに詳しい情報を提供しました。

現時点では、Trailblazerにはほんのわずかなテスト画像しかありません。とはいえ、毎週か2週間ごとに誰かがメールで画像を送ってきたり、最近の観測で縞模様を発見したというツイートをしてくれたりしているように感じます。Trailblazerはローンチ後、世界中の観測者から、衛星縞模様が見られるFITS画像のアップロード(および既存のデータアーカイブへの接続、詳細は未定)を募る予定です。

もし皆さんが協力してくれるなら、短期的には2つのことが求められます。(1) Python / Djangoの専門知識を持ち、私たちのWebサービスの立ち上げにボランティアとして協力してくれるソフトウェア開発者 / Web開発者。(2) 提供したい画像をたくさん持っている天文学者とのつながりを築き、多くの望遠鏡とカメラの組み合わせを事前にサポートできるように準備しておくこと。そして(3) 経験豊富なボランティアを募らなくても済むように、資金を増やすこと。