衛星メガコンステレーションは、壊滅的な軌道衝突を回避するための議論を巻き起こしている

米戦略軍の退役司令官は、スペースX、ワンウェブ、アマゾンが今後数年間に軌道に乗せる計画をしている数万基の衛星には、宇宙交通管理のための新たな自動化システムが必要になるだろう、そしておそらく衛星のハードウェア要件も新たに必要になるだろうと述べている。

退役陸軍大将ケビン・チルトン氏は金曜日、ワシントン大学宇宙政策研究センター主催の初開催シンポジウムで、潜在的に壊滅的な軌道上の交通渋滞に対処するためのアイデアを発表した。

「宇宙領域の認識を向上させ、衛星に搭載された自律システムが他の衛星や既知の人工デブリとの衝突を回避するように自動的に操縦できるようにする技術を開発する必要がある」と彼は述べた。

商業ベンチャー企業が低軌道（LEO）にさらに多くの衛星を投入し、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拡大するにつれ、この問題はますます深刻化すると予想されています。現在、軌道上には推定2,200基の稼働中の衛星が存在します。しかし、すべての計画が実現すれば、今後数年間でその数は45,000基を超える可能性があります。

商業用途に加え、LEO衛星群は国家安全保障にも応用できる可能性があります。「国防総省は、地球規模のミサイル警戒と、将来的に飛来する極超音速大陸間再突入体を追跡できるシステムの構築の両方について検討しています」とチルトン氏は述べています。

実際、SpaceXのStarlink衛星群の資金提供者の1つは空軍研究所で、同研究所は昨年、データ接続のデモンストレーションを実行するために2,870万ドルを投入した。

スペースXはすでに、ワシントン州レドモンドの同社施設で製造されたスターリンク衛星120基を打ち上げている。来年の限定サービス開始に先立ち、さらに数百基の衛星を打ち上げる予定だ。

チルトン氏を含む一部の観測者は、商業用メガコンステレーションが建設業者が期待するほど利益を生むかどうかについて完全には確信していない。

「まだビジネスケースに疑問を抱いています」とチルトン氏は言った。「彼らが提案していることでどうやって利益を上げるのか、まだ理解できません。私の考えでは、ノートパソコンとインターネット接続を買える人は、今まさにインターネットに接続しています。そうでない人は、衛星群に接続できないでしょう。私には分かりません。私はビジネスマンではないので。」

本日、ロサンゼルス・タイムズ紙は、スペースXのグウィン・ショットウェル社長の発言を引用し、同社は顧客サービスのために事前販売を行うと報じました。これは、CEOのイーロン・マスク氏が、自身のもう一つの数十億ドル規模のベンチャー企業であるテスラの電気自動車事業で採用した戦略です。一方、アマゾンのプロジェクト・カイパーは、衛星データサービス、AWSクラウドサービス、Alexa AIサービス、そしてAmazonプライム・ビデオを活用してオンライン販売を促進するという、異なるビジネスモデルを採用する可能性が高いでしょう。

ビジネスモデルがどのような結果になろうとも、チルトン氏は、メガコンステレーションの普及にはより緊密な連携が必要だと述べた。衛星の衝突は、軌道上のデブリによって引き起こされる交通渋滞を劇的に悪化させる可能性があり、9月に発生したスペースXのスターリンク衛星と欧州の風観測衛星の接近は、このリスクを浮き彫りにした。

「少なくとも、彼らが宇宙にいる間は電子的に通信できるようにしましょう」とチルトン氏は言った。「彼らの位置を送信させましょう。彼らの位置を把握できる中央拠点を確保しましょう。そうすれば、打ち上げ時に彼らの位置が分かり、安全に衝突を回避する方法も分かります。」

すでにいくつかの対策が講じられています。米国商務省は、空軍などのデータソースからのデータを活用し、衛星をより正確に追跡し、潜在的な問題をより早期に特定するためのオープンアーキテクチャのデータリポジトリの構築に取り組んでいます。一方、欧州宇宙機関は、機械学習を用いて宇宙交通管理を自動化することを検討しています。

もう一つの問題は、巨大衛星群が夜空に与える影響です。5月にスペースXがスターリンク衛星を60基ずつ打ち上げ始めたとき、天文学者たちはそれが観測にどれほどの影響を与えているかを知り、恐怖を覚えました。

チルトン氏は、衛星からの干渉によって、数千万ドルが投じられた観測所の能力が低下する可能性があると指摘し、「これは彼らが対処しなければならない問題だ」と述べた。

スペースニュースは、スペースXのショットウェル氏の発言を引用し、早ければ今月にも打ち上げ予定の次のスターリンク衛星60基には、反射を抑え干渉を少なくするコーティングが施された宇宙船が1機含まれる予定だと述べた。

ショットウェル氏は、スペースX社では最初の60機の衛星打ち上げに先立ち、衛星の反射が問題になるとは誰も考えていなかったと述べた。現在、スペースX社は「試行錯誤を繰り返しながら、最適な方法を見つけ出している」と彼女は述べた。

衛星の反射率を低くすると、熱性能が望ましくない方向に変化する可能性があるため、試行錯誤のアプローチが必要だとショットウェル氏は述べた。チルトン氏もこの課題に対する評価に同意し、「ほとんどの場合、衛星は銀色になっているのには理由があります」とGeekWireに語った。

アメリカ天文学会のケルシー・クラフトン氏はブログ投稿で、AASの作業部会がスペースXや他の衛星産業企業の代表者や政策立案者、他の科学者らと会合を重ねていると述べた。

クラフトン氏は、協議は「有望な方向に進んでいる」と述べた。作業部会は現在、スペースXが自社の衛星に目標とすべき輝度レベルを把握するため、研究観測所の調査を実施している。

「衝突緩和のためのあらゆる選択肢は、反復的なプロセスを必要とします」と彼女は述べた。「調査データを収集するまでは、私たちとSpaceXは、大型シノプティック・サーベイ望遠鏡のニーズを満たすことが目標とする高いハードルであるかのように進めていきます。」

現在チリで建設中の4億7,300万ドル規模の大型シノプティック・サーベイ望遠鏡（LSST）は、2020年代の運用開始に伴い、地上天文学に革命をもたらすと期待されています。10年前、マイクロソフトの共同創業者であるビル・ゲイツ氏と元幹部のチャールズ・シモニ氏は、この望遠鏡の建設に合計3,000万ドルを拠出しました。現在、ウィスコンシン大学のDIRAC研究所は、LSSTが生成すると予想される膨大なデータの解析ツールの開発を統括しています。