衛星メガコンステレーションが空を照らす中、電波天文学者は未来に目を向けている。
世界中のブロードバンドインターネットアクセスのために低軌道に打ち上げられる数千もの衛星が、科学観測に暗い影を落とすのではないかと懸念する天文学者は少なくない。しかし、国立電波天文台のトニー・ビーズリー所長は、未来は明るいと述べている。
そして彼はそれを良い意味で言っているのです。
彼が自信を持っているのは、ワシントン州レドモンドのスペースX社の工場で製造され、本日フロリダからスペースX社のファルコン9ロケットに乗せられて軌道に乗せられた最新のスターリンク衛星47基を含む、すべての衛星からの潜在的な干渉によってもたらされる課題に天文学者が対処できるというだけではない。
「解決策は必ず見つかります」とビーズリー氏はGeekWireに語った。「SpaceXにとって、私たちがすべての懸念を引き起こすわけではありません。光学天文学の仲間たちがそうする可能性もありますが、それはそれで構いません。」
オーストラリア出身で、過去10年間、国立科学財団の電波天文学の主要センターを率いてきたビーズリー氏は、NRAOの次の大きな飛躍である次世代超大型干渉電波干渉計（VLA）の見通しについても楽観的だ。
ngVLAは、ハワイからニューハンプシャー州、そして米領バージン諸島に広がる電波望遠鏡群のアップグレードを行う。一例を挙げると、ワシントン州ブリュースターにある同望遠鏡群の拠点は、アンテナ1基から3基に拡張される予定だ。
「ブリュースターは私たちの重要な長基線観測地点の一つであり、この規模でさらに広い観測エリアを確保したいと考えています」とビーズリー氏は述べた。（ブリュースターには、スペースX社の衛星地上局の一つも設置されている。）
ngVLAがNSFから最終承認を得て、議会からも資金援助を受けることができれば、263枚のアンテナからなるこのシステムにより電波観測の感度と解像度が1桁以上向上し、ブラックホールやパルサー、その他の珍しい宇宙現象をより鮮明に捉えることができるようになる。
ビーズリー氏は、今後10年間の天文学の課題を設定する米国科学アカデミーの最新の天文学および天体物理学の10年調査でngVLAが非常に高く評価されたことを特に嬉しく思っています。
「調査では、優れた観測装置のコンセプトがいくつか提案されています」と彼は述べた。「米国の超大型望遠鏡（ELT）プログラム、私たちの計画、そしてチリと南極にあるマイクロ波背景放射実験（CMB-S4）があります。…現在、私たちは皆、同じことを行っています。設計開発を完了させ、パートナーの注目を集め、建設に向けて努力しているのです。」
ビーズリー氏とチームメイトが希望通りのスケジュールを守れば、ngVLAの建設は2026年までに始まり、初期の科学観測は2029年に始まり、完全な科学運用は2035年までに開始される可能性がある。
それまでの間、様々な波長域で研究を行う天文学者たちは、今後数年間に地球低軌道に投入される予定の数千基の衛星がもたらす問題に対処しなければならない。NSFのNOIRLabによると、2029年までには常に5,000基以上の衛星が地平線上にある可能性がある。
先月、NOIRLabや他の研究機関の天文学者たちは、科学的観測と澄み切った暗い空を楽しむことに対する衛星の干渉を最小限に抑えるためのキャンペーンに国際天文学連合とともに参加した。
ビーズリー氏は、科学的な課題を懸念していると述べる一方で、スターリンクや、まだ計画段階にあるアマゾンのプロジェクト・カイパーのような衛星メガコンステレーションも、大きな社会的利益をもたらすだろうとすぐに指摘した。
衛星ブロードバンドの潜在的な利点は、ロシアの侵攻中に戦闘状態にある住民がインターネット接続を維持できるようにするために、SpaceXがウクライナにStarlink端末を出荷した今週、注目を集めた。
巨大星座のバランス調整は、侵攻前にビーズリー氏と行った会話のテーマの一つでした。以下は、長さと分かりやすさを考慮して編集した質疑応答の抜粋です。
GeekWire: 電波天文学は議会からどのような支援を受けていますか?
ビーズリー氏：「NSFが推進する多くの取り組みは、広く素晴らしいと認識されています。しかし、科学研究への資金提供というより広範な問題は、難しい問題だと思います。素粒子物理学や電波天文学といった物理学研究の分野では、米国は何十年にもわたって世界をリードしてきました。そして、新たな問題も浮上しているのではないでしょうか。次の段階の施設への移行や、その世界的リーダーシップを維持することが困難になっているように思われます。」
「これはNSFとの議論の中でも確かに重要な点です。『あなた方は何十年も世界最高の無線施設を運営してきたのに、ヨーロッパや中国に先を越されるままにするのか？』という問いかけです。議会関係者や一般大衆は理解していますが、科学機関自身は理解に苦しんでいます。」
Q: アレシボ天文台が崩壊したらどうなるかという問題に取り組んでいますか?
A:「私は個人的には関係ありませんが、いくつか提案は提出しています。難しい状況です。崩壊は10年計画調査の途中で起こりました。10年計画調査で十分に審査されなければ、何か重要なものを建設し、議会から多額の資金を得ることは非常に困難です。ですから、調査報告書の作成中に望遠鏡が倒れたら、大変なことになります。」
「アレシボの人々のことはよく知っています。先ほども言ったように、私たちはNSFに、アレシボでの次の計画について共同提案書を提出しました。アメリカ競争法（America COMPETES Act）には、NSFがアレシボでの次の計画を検討すべきだという素晴らしい文言があります。アレシボの人々自身がNGAT（次世代アレシボ望遠鏡）構想を提唱しています。私ならそうするかどうか分かりませんが、まあいいでしょう。」
Q: メガコンステレーションに関しては、SpaceXだけでなく、AmazonやOneWebとも協議されていると思いますが、これはどれほど大きな問題になるのでしょうか？
A：「私たちはSpaceXとかなり緊密に連携しています。SpaceXはずっと先を進んでいますよね？OneWebとも多くの協議を進めています。彼らは軌道上で数マイル後ろにいます。他の企業はまだ本格的には進んでいません。
正直に言うと、この事業に投資するかどうかは分かりません。インフラ整備には非常に費用がかかります。では、実際にどれくらいの数を支援できるのでしょうか？これは、最初にそこにたどり着いた者がある程度勝利する状況の一つだと思います。なぜなら、彼らはニーズを生み出し、そして顧客を引き付けるからです。
軌道上に3万基もの衛星をどうやって維持できるというのでしょう？財政的に無理だと思います。メガコンステレーションは1つか2つくらいでしょう。中国はおそらく独自に衛星を運用するでしょう。なぜなら、衛星は主に国が支援しているからです。ですから、衛星がゼロになることはないですが、10年後に10万基もの衛星が、まあまあ質の悪いインターネットを提供しているなんて、本当に驚きです。だって、そんなの誰が払うというのでしょう？
「私たちは、社会から純粋な研究や宇宙の探求のための資金を得られる特別な時代に生きています。しかし、正直に言うと、私たちには、最終的に皆さんの携帯電話に搭載されるようなクールなものを開発し、人々を教育し、前進させる責任も与えられています。私たちは難しい問題を提起し、解決することで報酬を得ています。そして、これらの問題は、解決すべき問題に過ぎないのです。」
「少しイライラするのは、インターネットへのアクセスが驚くほど充実していると、こうした企業に制限を課して、その未来を決めるのは簡単だということです。しかし、世界の4分の3の人々は、このリソースへのアクセスに苦労しています。彼らにこのリソースを提供することは、ある意味で、少なくとも暗い夜空と同じくらい重要だと思います。ですから、バランスを取らなければなりません。そして、この議論には、この点が欠けているように思うのです。」
「今、私たちは『なんてこった、一体どうしたらいいんだ』という状況です。でも、光学業界は問題解決に着手し、企業ともっと協力し合えば、きっと乗り越えられると思っています。」
