1974年に打ち上げられた実験衛星は、1990年代に地上のセンサーから姿を消しましたが、今週再び発見されました。機能を停止した衛星やデブリは、何年も行方不明になることがあり、ますます混雑する地球軌道上で危険をもたらします。しかし、宇宙空間で物体はどのようにして消えるのでしょうか？
赤外線較正気球（S73-7）衛星は、アメリカ空軍の宇宙試験計画の一環でした。1974年4月10日に打ち上げられた後、KH-9ヘキサゴンと呼ばれる大型偵察衛星が幅26インチ（66センチメートル）の衛星を放出し、高度500マイル（800キロメートル）の円軌道に投入しました。
この小型衛星は軌道上で膨張し、リモートセンシング機器の較正目標として機能するはずでした。しかし、展開は失敗し、またしても宇宙ゴミとなりました。ハーバード・スミソニアン天体物理学センターの天体物理学者、ジョナサン・マクドウェル氏は、この衛星のアーカイブデータを調べたところ、この衛星が以前にも一度行方不明になっていたことを発見しました。1970年代にレーダーで追跡されていましたが、その後行方不明になり、1990年代にも再び行方不明になりました。
S73-7衛星が25年間追跡されていなかった後に再発見されました。物体7244の新しいTLEは4月25日から現れ始めました。@18thSDSの解析者の方々、おめでとうございます。pic.twitter.com/YJOow5o4ND
— ジョナサン・マクダウェル（@planet4589）2024年4月29日
宇宙軍第18宇宙防衛飛行隊の追跡データによると、この衛星は過去25年間追跡されていなかったが、今週初めに再発見された。「問題は、レーダー断面積が非常に低い可能性があることです」とマクダウェル氏はギズモードの電話取材に答えた。「追跡しているのは、ディスペンサーか、正しく展開されなかった気球の破片かもしれません。つまり、金属ではなくレーダーにうまく映らないのです」
地上のレーダーと光学センサーは、軌道上の2万個以上の物体を追跡していますが、これは非常に複雑です。地球規模のセンサーネットワークが最新の衛星カタログに情報を送信していますが、ほとんどの物体は自身の識別情報を送信しません。その代わりに、センサーは移動物体の軌道を識別し、それを衛星の指定軌道と照合することで追跡を行っています。
「基本的には航空管制のようなものです」とマクドウェル氏は語った。「あらゆるものが飛び交っていて、その中を飛行しようとするなら、どこに危険があるのかを把握しておく必要があります。」
衛星が打ち上げられると、地上のエンジニアは衛星がどこにあり、どの高度で漂流するのかを大まかに把握します。指定されたエリア内で物体が発見された場合、その軌道を巻き戻し、衛星が最後に観測されたときの軌道と一致するかどうかを確認できます。
「最近の軌道データセットがあり、軌道が似ているものがそれほど多くない場合は、おそらく簡単に一致させることができるでしょう」とマクダウェル氏は述べた。「しかし、パラメータ空間が非常に混雑していて、しばらく観測されていない場合は、一致させるのはそれほど簡単ではありません。」
赤道直上の円軌道である静止軌道上の衛星の追跡は、赤道上の物体を正確に監視できるレーダーが設置されていないため、困難な場合があります。「実は、追跡には穴があるんです」とマクドウェル氏は言います。「赤道に沿って移動すれば、追跡から逃れることができます。」
衛星が予期せぬ操作を行った場合、エンジニアたちは地球軌道上でその物体を探さざるを得なくなります。「操作が行われた場所を正確に把握していなければ、位置特定に苦労するかもしれません」とマクドウェル氏は言います。「物体の軌道を巻き戻して、行方不明の物体を早送りした場合、それらの物体はどこで出会うのでしょうか？そして、その地点こそが操作が行われた場所なのでしょうか？」
宇宙で行方不明になるもののほとんどは、機能停止した衛星か、破壊されたデブリの破片です。国防総省の世界的な宇宙監視ネットワークは現在、軌道上にある27,000個以上の物体を追跡しており、その大部分は使用済みのロケットブースター、運用中の衛星、あるいは運用停止中の衛星です。
衛星群やロケットの打ち上げ数の増加により地球の軌道が混雑するにつれ、これらすべての物体を追跡することがより重要になっています。
「1つか2つの物体が欠けているくらいなら、それほど大きなリスクではありません」とマクドウェル氏は述べた。「しかし、できる限り良い仕事をしたいものです。」
