研究はハッブル宇宙望遠鏡の観測に対する衛星の干渉に関する懸念を浮き彫りにした
アラン・ボイル著
人工知能と数百人のボランティアの協力を得て行われたハッブル宇宙望遠鏡の10万枚以上の画像の分析により、スペースX社のスターリンク宇宙船を含む衛星が天文観測にますます干渉していることが確認された。
本日Nature Astronomyに掲載された論文の主題であるこの研究で使用された画像は、Starlinkブロードバンドインターネット衛星の配備よりもかなり前のものです。しかし、この傾向は、衛星の数が増えるにつれて干渉もますます増加することを示唆しています。
「これは、巨大衛星群が宇宙天文学に与える影響についての将来の追跡研究のために、人工衛星群の到来前に基準を定義する試みだ」と、ドイツのマックス・プランク地球外物理学研究所のサンダー・クルク氏が率いる研究チームは述べた。
SpaceXは3,700基以上のStarlink衛星を軌道上に運用し、世界中の加入者にブロードバンドインターネットアクセスを提供しています。OneWebは独自のブロードバンド衛星群に500基以上の衛星を保有しています。また、AmazonのProject Kuiperは、最終的に3,236基の衛星群となる最初のプロトタイプ2機を、早ければ5月にも打ち上げる予定です（現在の打ち上げ日は5月4日、スター・ウォーズの記念日です）。
SpaceXのStarlink衛星はワシントン州レドモンドの施設で製造されており、AmazonのProject Kuiper事業の本部もレドモンドにある。
天文学者たちは、2019年に最初の60基のスターリンク衛星が打ち上げられた直後から、干渉の可能性について懸念を表明し始めた。しかし、ハッブル宇宙望遠鏡の画像に映る衛星の筋を特定するために機械学習ツールを利用した、新たに発表された研究は、この議論に新たな指標を提供している。
ハッブル宇宙望遠鏡プロジェクトに参加している市民科学者の協力も得て、クルック氏とその同僚は、2002年から2005年にかけてハッブル宇宙望遠鏡の高性能探査カメラと広視野カメラで撮影された画像の約2.8%に衛星の筋が写っていることを突き止めました。この数値は2018年から2021年にかけて4.3%に増加しました。
研究者たちは、ハッブル宇宙望遠鏡による典型的な露出時間11分間の個々の露出画像のうち、衛星の航跡が2.7%を横切ったことを発見し、その割合は時間とともに増加している。研究者たちは、低軌道上の衛星が増加するにつれて、この問題は「さらに綿密な研究と監視が必要になる」と述べた。
SpaceXとAmazonはNature Astronomyの論文について直接コメントしていないが、両社とも衛星の反射光の影響を減らす取り組みを進めていると述べている。例えば、衛星の部品に暗色のコーティングを施したり、太陽光の反射を抑えるように衛星を設計したりしている。
これまでのところ、天文学者たちはハッブル宇宙望遠鏡の画像を複数の露出画像を重ね合わせることで修正することに成功している。「これらの縞模様は標準的なデータ削減技術を用いて容易に除去でき、影響を受けた画像の大部分はまだ使用可能です」と、ニューヨーク・タイムズ紙はNASAの広報担当者の言葉を引用して報じた。「衛星の縞模様は、現時点ではハッブル宇宙望遠鏡の科学研究の効率とデータ分析に大きな脅威を与えていません。」
しかし、より多くの衛星が打ち上げられるにつれて、ハッブル宇宙望遠鏡をはじめとする宇宙望遠鏡にとって、この問題はより切迫したものになる可能性があります。衛星干渉は、地上の望遠鏡だけでなく、将来的に低軌道に設置される予定の広視野天文台にとっても避けられないものとなる可能性があります。そのような天文台の一つが、早ければ今年中に打ち上げが予定されている中国の戊天宇宙望遠鏡です。一方、NASAのジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、地球周回衛星よりもはるかに遠くにあるため、影響を受けません。
ハッブル宇宙望遠鏡に関しては、問題の一部は、設置から33年経ったこの望遠鏡が大気抵抗によって高度を失っていることに起因しています。「私のフォロワーの多くは、ハッブルがまだ本来の高度610kmの軌道上にあると考えています」と、ハーバード・スミソニアン天体物理学センターで軌道上の交通を追跡している天文学者、ジョナサン・マクドウェル氏は一連のツイートで述べています。「しかし、そうではありません。結果として、ハッブルはスターリンクのメインシェルのすぐ下に位置し、常にシェルを覗き込んでいるのです。」
ちなみに、SpaceXとNASAは、民間資金による宇宙計画「ポラリス計画」と連携し、ハッブル宇宙望遠鏡をより持続可能な軌道に再投入する可能性を検討している。
「スターリンクが問題なのではありません」と、Shift4のCEOでポラリス計画の創始者であり億万長者のジャレッド・アイザックマン氏はツイートした。「スターリンクは、これまで分断されていた世界中のコミュニティを繋ぐでしょう。これは多くの（地球規模の）課題を解決する大きな一歩です。問題はハッブル宇宙望遠鏡の軌道が衰退していることです…しかし、朗報です。解決策はあります。」
Nature Astronomy の研究論文「ハッブル宇宙望遠鏡による観測における衛星の軌跡の影響」の著者には、クルク氏のほか、パブロ・ガルシア＝マーティン氏、マルセル・ポペスク氏、ベン・オーセル氏、スティーブン・ディルマン氏、ミーガン・パークス氏、タミナ・ルンド氏、ブルーノ・メリン氏、ロス・トムソン氏、サメット・カラダグ氏、マーク・マコーリアン氏が含まれています。
