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スペースXがスターリンク衛星40機を喪失 地磁気嵐の影響で運用高度へ移動できず大気圏再突入へ

秋山文野サイエンスライター/翻訳者(宇宙開発)
Credit : SpaceX

2022年2月8日、米スペースXは2月3日に打ち上げた通信衛星スターリンクの49機中、40機が地磁気嵐の影響で運用高度へ到達できず、大気圏に再突入すると発表した。スペースXは再突入は軌道の安全を守るための措置で、「衛星のスペースデブリ化を防ぐため」としている。

米国東部時間2月3日午後1時13分(日本時間4日午前3時13分)、スペースXはフロリダ州のケネディ宇宙センターから49機のスターリンク衛星を打ち上げた。衛星は近地点が高度210キロメートルの軌道に投入され、高度500キロメートルの運用高度まで移動する予定だった。

スペースXの発表では、米国時間で2月4日ごろに発生した地磁気嵐(強い磁気を帯びた太陽風と地球の磁場の相互作用で磁気圏の状態が乱される現象)のため、大気が加熱され密度が高まって衛星が受ける大気の抵抗が増加し、スピードが低下した。大気抵抗は、打ち上げ前より50パーセント増したという。日本の情報通信研究機構(NICT)は、2月4日に地磁気嵐発生の臨時情報を発出している。

スターリンク衛星の運用チームは、大気抵抗を最小限にする姿勢を取って衛星をセーフモード状態に移行し、米宇宙軍の第18宇宙管制隊と宇宙状況認識(SSA)サービスを提供する米企業LeoLabsと協力の上で衛星の状態を注視していた。

分析結果によれば、大気抵抗が高い状態が続いているため、スターリンク衛星がセーフモードを脱して運用高度への移動を開始することは難しく、最大40機が大気圏に再突入する見込みだ。スペースXは、再突入の措置を「衛星のスペースデブリ化やと衛星部品が地上に落下することを防ぐ」としている。発端は地磁気嵐による事故だが、大気圏再突入は制御された状態で行われるという見解だ。

スターリンク衛星の形態。Open Book型は大気抵抗を受けにくくなる。Credit : SpaceX
スターリンク衛星の形態。Open Book型は大気抵抗を受けにくくなる。Credit : SpaceX

地磁気嵐のように太陽活動に伴う宇宙天気現象で衛星の再突入が早まった例では、米国の有人宇宙実験施設「スカイラブ」の再突入がある。スカイラブは1983年ごろまで運用を続ける目標だったが、太陽活動のため大気抵抗が増して予想よりも早く1979年に大気圏に再突入したという経緯がある。

一方で、日本の環境観測技術衛星「みどりII(ADEOS-II)」は打ち上げからわずか10ヶ月後の2003年に宇宙天気現象の影響で太陽電池パネルが帯電して損傷し、電源機能を喪失したため早期に運用を終了している。みどりIIは高度約800キロメートルと自然には大気圏再突入しにくい高度にあり、また電源異常のため衛星との通信ができないことから、運用終了に伴う軌道離脱などの操作もできないままとなった。スペースデブリを軌道から取り除く技術実証のターゲットとして考えられたこともあり、みどりIIは運用できなくなった衛星をできるだけ早く軌道離脱させる重要性を認識させる存在となっている。

こうした過去の宇宙天気現象の事例を考えれば、スペースXが運用困難とみられる衛星を早期に軌道離脱させる方向にしたことは理解できる決定だといえる。とはいえ、最終的に1万2千機の衛星で通信サービスを提供する計画のスターリンク衛星網で、衛星の喪失率が高まればコストに影響する。宇宙天気現象が衛星コンステレーション運用のどれほど影響するのか、今後が注視される時例だ。

サイエンスライター/翻訳者(宇宙開発)

1990年代からパソコン雑誌の編集・ライターを経てサイエンスライターへ。ロケット/人工衛星プロジェクトから宇宙探査、宇宙政策、宇宙ビジネス、NewSpace事情、宇宙開発史まで。著書に電子書籍『「はやぶさ」7年60億kmのミッション完全解説』、訳書に『ロケットガールの誕生 コンピューターになった女性たち』ほか。2023年4月より文部科学省 宇宙開発利用部会臨時委員。

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