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地球の周回軌道に存在する危険物 ~人間が残したスペースデブリ~

地球の周回軌道に存在する危険物 ~人間が残したスペースデブリ~ 衛星
地球の周回軌道に存在する危険物 ~人間が残したスペースデブリ~

 

現在、地球の周回軌道上には多くのスペースデブリが漂っています。

スペースデブリとは使用済みあるいは故障した人工衛星、打ち上げロケットの上段、ミッション遂行中に放出した部品、それらが爆発・衝突し発生した破片等の、いわゆる「宇宙ゴミ」のことで、その大きさが1センチ以上の大きさの物体50万~70万個、10センチ以上の大きさの物体が約2万個あると言われています。

こうしたスペースデブリは、宇宙の探査に向うロケットや同じ軌道上を周回している人工衛星にとって衝突の危険があるだけでなく、地上で暮らす私たちにとっても多くの脅威をもたらす危険性があります。

今回地球の周回軌道に存在する危険なスペースデブリを10例、紹介します

 

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「SNAP 10-A」

SNAP 10-Aアメリカが1965年打ち上げた核分裂式衛星で、宇宙空間での核分裂炉の稼働状況を確認することを目的とした原子力宇宙船の実験機でした。

しかし、原子炉が稼働したのは43日間だけで、1970年代に機体の瓦解が始まりその結果約50個のデブリが発生したのです。

これまでに放射性物質が宇宙空間に漏れ出た可能性は極めて低いと言われていますが、今も原子炉は地球の周回軌道を漂っていて、衝突などの大きな事故無ければ4000年は存在し続けると考えられています

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「コスモス1818」

コスモス1818」は、当時のソ連(現ロシア)が1987年に打ち上げた、原子炉「TOPAZ 1」を搭載した海洋偵察衛星ですが、わずか5日間稼働した後、機能停止してしまいました。

1978年に似たような人工衛星が大気圏に突入した際カナダのノースウエスト準州に放射性物質を含んだ残骸が落下る事故があり、こうした事故を防ぐため「コスモス1818」は高高度軌道へ打ち上げられたのですが、結果として衝突の危険性が高まることになってしまったのです。

もし他のデブリなどと衝突した場合衛星から漏れ出た放射性物質地球に降り注ぐ危険性があると考えられています。

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「コスモス1867」

「コスモス1867」は「コスモス1818」の兄弟機で、同じ1987年に打ち上げられた原子炉搭載した人工衛星です。

「コスモス1867」は11ヶ月間稼働したのですが、「コスモス1818」同様、高高度軌道に打ち上げられたた太陽の熱に繰り返し曝され、機能が停止した上に原子炉の冷却チューブが破損、液体金属が漏れ出てしまいました。

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「コスモス1900」

「コスモス1900」もレーダー海洋偵察衛星シリーズとして、1987年にソ連が打ち上げた原子炉を搭載した制御式アクティブ衛星で、トラブルが続出し計画していた巡行軌道にすら到達できませんでした。

1995年にはNASAが放射性液体物質を含んだ雲を特定し、これは「コスモス1900」が他の人工衛星と衝突したことから漏れ出た可能性が高いと考えられています。

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「デブリ・フィールド」

地球の周回軌道上には、人工衛星の衝突によ巨大なデブリフィールドが形成されています。ここには数多くの破片が存在していることから衝突の危険性が高くなっているのです。

2009年にはアメリカの通信衛星「イリジウム33ロシアの軍事用通信衛星コスモス2251が、北シベリアのタイミル半島上空約800キロメートルの宇宙空間で衝突しました。

この事故は、相手の衛星を破壊する意図的な衝突を除くと、人類の宇宙開発史上初めての人工衛星本体同士の衝突で、破壊した2機の人工衛星によって10センチ以上の破片1000個も新たに発生し、スペースデブリ問題に拍車をかけています。

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国際宇宙ステーション

巨大な国際宇宙ステーションは、存在そのものがかなり高い危険性を有する物体であると言えます

万が一、国際宇宙ステーションが衝突事故に遭った場合、衝突の連鎖が発生して大量のスペースデブリが自己増殖していく可能性があります。

スペースデブリの増加が続いた場合、宇宙の開発活動を長期間にわたって中止する必要があるかもしれないのです。

実際、2017年には国際宇宙ステーションから外れた物体が、国際宇宙ステーションに衝突する危険性が生じた事例もあります

また、国際宇宙ステーションはそこ活動する宇宙飛行士にとっても多くの危険をはらんでいると言えます

これまでも、酸素生成装置二酸化炭素除去システムなどの環境制御装置メインコンピューターやソーラーパネルなどの電気系の他、アンモニアの漏れなど、いくつかの問題が発生してきました。

そうした問題が致命的な事故を引き起こした場合国際宇宙ステーションは地球に落下するか、他の人工衛星と衝突危険性が高い物体に豹変するのです。

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ハッブル宇宙望遠鏡

ハッブル宇宙望遠鏡は国際宇宙ステーションほど大きくはありませんが、間違いなく危険な物体であると言えます

万が一、ハッブル宇宙望遠鏡が人工衛星やスペースデブリと衝突した場合新たに生じる数多くの破片によってスペースデブリ問題に拍車がかかるのは間違いありません

1990年、スペースシャトル・ディスカバリー号に搭載されて打ち上げられたハッブル宇宙望遠鏡は、今では制御された軌道上から外れ、地球向かって落下してきています

しかも、ハッブル宇宙望遠鏡は高強度・高密度の素材で作られているため、大気圏で燃え尽きることなく、制御不能のまま落下してくる危険性があるのです。

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地球観測衛星「エンビサット」

2002年に欧州宇宙機関打ち上げた地球観測衛星エンビサット当初の設計寿命の5年を大幅に超過して運用されていましたが、2012年に通信が途絶し、そのまま運用断念されまし

そして この「エンビサット」が今、スペースデブリ増加の原因になろうとしています。

重量が約2トンもある「エンビサット」が衝突事故を起こした場合、間違いなく大惨事となり、衝突の連鎖反応によって大量の破片が発生し続け、それらの回収ほぼ不可能であると考えられます。 

しかも今後150年という長い期間、地球周回軌道上に存在し続けると推定され、衝突の危険性が高いことから「エンビサット除去も検討されていますが、失敗した場合に大量に発生するスペースデブリを懸念し、実行に至っていません

地球環境を観測し、様々なデータを研究に使用するために打ち上げた人工衛星が、スペースデブリとして大きな危険性を持った存在となってしまったというのは、宇宙開発の一つの皮肉とも言えます

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アンモニアのタンク

2007年7月、NASAは宇宙飛行士たちに約640キログラムのアンモニアが詰まった冷蔵庫大のタンクを宇宙空間に投棄させました。

は、国際宇宙ステーションの冷却装置の一部を部品交換した際、旧タイプを地球に持ち帰るには広い貨物スペースが必要となるため、ゴミとして投棄することを判断したのです。

投棄から1年以上経過して、このアンモニアタンクは大気圏に再突入し、南太平洋上で燃え尽きましが、こうした人間が出した「宇宙ゴミ」その破壊力絶大なゴミだと言えるでしょう

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10万ドルの工具バッグ

2008年、宇宙飛行士ハイディマリー・ステファニション=パイパーは、国際宇宙ステーションの太陽電池板装置を修理するため船外活動様々な道具が詰まった10万ドルの工具バッグを手放してしまいました。

その後、アマチュア天文学者たちによって周回軌道上で見つけられたこのバッグは、衛星追跡サービスを使って、上空を通過するスケジュールが確認できるようになっています

 

いかがでしたか?
現在、稼働している人工衛星は約1700、ミッション完了か故障等の理由で稼働していないものは約2600あると言われ稼働していない人工衛星のうち30機程度が原子力を利用していて放射性物質が漏れ出す危険性があると言われていますスペースデブリ除去技術は研究開発中であり、実施には莫大なコストがかかるそうですが、私たちの生活に危険が及ばないよう、早急な対応が望まれます。
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