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ロシアのASATデブリが人工衛星に接近する「スコール」を起こす(spacenews翻訳2/18-1)

ASATの衝突

ワシントン-11月に行われたロシアの対衛星兵器のデモンストレーションで発生したデブリが、地球低軌道にある活動中の衛星に接近する現象が急増しており、1週間で数万個に上ることもあるといいます。

このような現象は、宇宙状況認識企業のCOMSPOC社が「コンジャンクション・スコール」と呼んでいるもので、11月15日に行われたロシアのASAT実験で衛星「コスモス1408」が破壊され、数千個の破片が発生したという特殊な状況に起因するもので、1月に初めて注目されました。

このスコールは、わずか数日の間に何千回もの接近(コンジャンクション)を引き起こします。COMSPOC社の副社長兼ゼネラルマネージャーであるTravis Langster氏は、2月17日に開催された第24回FAA Commercial Space Transportation Conferenceのパネルディスカッションで、「4月の第1週には、その週だけで40,000回のコンジャンクションが発生すると予測しています」と述べました。

2021年11月に行われたロシアのASAT実証実験のシミュレーション。その時のデブリの多くは、太陽同期軌道の衛星と周期的に並ぶ軌道にあります。

これらの事象は、Cosmos 1408の破片がリモートセンシング衛星群と相互に作用することで発生します。コスモス1408は軌道傾斜角82.3度の軌道を周回していましたが、多くのリモートセンシング衛星は傾斜角97度程度の太陽同期軌道を周回している。多くのリモートセンシング衛星は太陽同期軌道にあり、軌道の傾きは約97度です。

COMSPOCの統合運用・研究ディレクターであるダン・オルトログは、インタビューで「これらの衛星が同期すると、完璧なストームが発生します。同じ軌道面にありながら逆回転し、1回の軌道で2回、何度も交差するのです」と語っています。
これらのスコールは、軌道が同期しなくなるまで数日間続きます。

COMSPOCが最初にコンジャンクションでのサージに気づいたのは、プラネット社が運用するDoveイメージング・キューブサットのグループ(「Flock」)に関連したものでした。
1月2日には、10km以内に接近するコンジャンクションの数が1日あたり約4,000回に達してピークに達し、1月25日には1日あたり約2,000回のコンジャンクション・スコールが発生しました。

COMSPOCでは、4月上旬にさらに強いコンジャンクション・スコールが発生すると予測しており、4月5日には1日に14,000回以上のコンジャンクションのピークが来るとしています。その約6ヶ月後には、同じキューブサットで別のスコールが予測されていますが、破片が広がったり、再び入ってきたりするため、ピークは約半分にしかなりません。

惑星は、その星座の大きさから、ロシアのASATデブリの影響を最も強く受けていますが、それは惑星だけではありません。
「この高度で太陽同期軌道を使用している地球観測システムであれば、どのシステムでも同じことです。とOltrogge氏は述べています。多くのシステムが影響を受けることが予想されます」

スコールチャート

ロシアのASATデブリによって引き起こされたLEOのアクティブな衛星とのコンジャンクションのピークを示すチャート。

COMSPOC社の予測によると、4月上旬のコンジャンクション・スコールでは、地球低軌道にあるすべての活動中の衛星のコンジャンクションが1日あたり5万回近くになるといいます。
この中には、ASAT実験とは関係のない、プラネット社の衛星や、Satellogic社、Spire社、Swarm社など他の企業・団体の衛星が関与する1日あたり約1万5千回のバックグラウンドレベルも含まれています。

しかし、それらの衛星の多くはキューブサットであるため、衝突のリスクはそれほど劇的には上昇しません。1日の平均衝突率はバックグラウンドでは0.0005程度ですが、4月上旬のサージ時には0.0008を少し上回る程度のピークに達しています。

また、スペースX社のスターリンク・コンステレーションなど、太陽同期軌道以外の宇宙機も影響を受けます。COMSPOC社の予測によると、衝突の可能性が10万分の1になったときに自動衝突回避マヌーバを実行するというスペースX社の閾値を考慮すると、スターリンク星座はロシアのASATデブリからだけでも1日に80回ものマヌーバを実行し、3月上旬にピークを迎えるといいます。

オルトログ氏は、このスコールが宇宙状況認識(SSA)システムを圧倒し、オペレーターが他の衝突の可能性を認識することを困難にする可能性があると警告しています。
「SSAシステムは、レガシーのものも商用のものも、すべてこの影響を受けることになります。干し草の山から針を見つけたければ、干し草を取り除けばいいのです」

#ASAT
#スペースデブリ
#宇宙開発

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