超高速で飛ぶ宇宙ゴミ＆若田光一さん（５０）が国際宇宙ステーション船長

超高速で飛ぶ宇宙ゴミ

朝日新聞「ニュースがわからん！」に
宇宙では何が起こるかわからない。超高速で飛ぶ宇宙ゴミを、ISSは年に何度か、軌道を変えてよけている。気を抜けない職場なんだ。

 スペースデブリ（英語：space debris、デブリ）または宇宙ゴミ（うちゅうゴミ）とは、なんらかの意味がある活動を行うことなく地球の衛星軌道上〔低・中・高軌道〕を周回している人工物体のことである。宇宙開発に伴ってその数は年々増え続け、対策が必要となっている。

 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%83%9A%E3%83%BC%E3%82%B9%E3%83%87%E3%83%96%E3%83%AA

ここで言う「スペースデブリ」には、耐用年数を過ぎ機能を停止した（された）、または事故・故障により制御不能となった人工衛星から、衛星などの打上げに使われたロケット本体や、その一部の部品、多段ロケットの切り離しなどによって生じた破片、デブリ同士の衝突で生まれた微細デブリ、更には宇宙飛行士が落とした「手袋・工具^[1]・部品」なども含まれる。なお、天然岩石や鉱物・金属などで構成された宇宙塵（微小な隕石）は「流星物質（メテオロイド）」と呼ばれ区別されている。
旧ソ連がスプートニク1号を打ち上げて以来、世界各国で4,000回を超える打ち上げが行われ、その数倍にも及ぶデブリが発生してきた。多くは大気圏へ再突入し燃え尽きたが、現在もなお4,500トンを越えるものが残されている。
これらスペースデブリの総数は増加の一途^[2][3]を辿っているうえ、それぞれ異なる軌道を周回しているため、回収及び制御が難しい状態である。これらが活動中の人工衛星や有人宇宙船、国際宇宙ステーション（ISS）などに衝突すれば、設備が破壊されたり乗員の生命に危険が及ぶ恐れがあるため、国際問題となっている。現にニアミスや微小デブリとの衝突などは頻繁に起こっており、1996年にスペースシャトル・エンデバーのミッション（STS-72）で若田光一宇宙飛行士が回収した日本の宇宙実験室（SFU）には、微細なものを含めると500箇所近い衝突痕が確認された。
スペースデブリは、地表から300 - 450kmの低軌道では秒速で7 - 8km/s、36,000kmの静止軌道では秒速3km/sと非常に高速で移動している。さらに軌道傾斜角によっては相対的に秒速10km/s以上で衝突する場合もありえる。運動エネルギーは速度の2乗に比例するため、スペースデブリの破壊力はすさまじく、直径が10cmほどあれば宇宙船は完全に破壊されてしまう。数cmでも致命的な損傷は免れない。さらに数mmのものであっても場合によっては宇宙船の任務遂行能力を奪う。5 - 10mmのデブリと衝突するのは弾丸を撃ち込まれるに等しい。
このような衝突を防ぐことを目的として地球近傍のデブリ等を観測する活動はスペースガードと呼ばれる。北アメリカ航空宇宙防衛司令部（NORAD）の宇宙監視ネットワーク（Space Surveillance Network、略称：SSN）、ロシアの宇宙監視システム（Space Surveilance System、略称：SSS）などでは約10cm以上の比較的大きなデブリをカタログに登録して常時監視が行われており、日本でも美星スペースガードセンター（BSGC）、上斎原スペースガードセンター（KSGC）の2施設でデブリの監視が行われている。カタログ登録されたデブリの数だけでも約9,000個に及び、1mm以下の微細デブリまでも含めると数百万とも数千万個とも言われる。

意図的なデブリの散布[編集]

プロジェクト・ウェストフォードと呼ばれる実験が、アメリカ・マサチューセッツ工科大学のリンカーン研究所によって1963年に行われた。これは、長さ2cmの銅製の針を高度3,500 - 3,800km、傾斜角87 - 96度の軌道に散布し、そこに電波を照射して反射させることによって長距離通信を目指す、いわば、宇宙空間に人為的に電離層を作り出すものだった。結果、所期の目的は達成されたものの、散布された針は実に4億8千万個に及ぶこととなり、国際的な批判を浴びた。現在でも多くの針が軌道上を周回している。

ブレークアップ[編集]

人工衛星や多段ロケットの最終段などが軌道上で爆発することを「ブレークアップ（破砕、爆散）」という。1961年から2000年までに163回のブレークアップが起きている。ひとたびブレークアップが起きると、観測可能なものだけでも多い時で数百個から数千個のスペースデブリが発生する。これらは爆発前の軌道に沿って雲のような塊（デブリ・クラウド）を形成し、時間が経つにつれて徐々に拡散していく。
ブレークアップの原因としては次のようなものが挙げられる。

人工衛星破壊

衛星攻撃兵器（ASAT）実験による破壊や、軍事衛星などの老朽化した人工衛星が他国の領内に落下することを防ぐために指令破壊することで発生。

冷戦以降、アメリカとソ連は競って人工衛星の破壊実験を行い数百億と言われるスペースデブリを発生させた。アメリカが1985年9月に行ったF-15戦闘機からのミサイル発射によるP78-1 Solwind衛星の破壊は、多くのデブリを発生させたが高度525kmと比較的低い高度だったためほとんどが大気抵抗によって10年以内に落下した。2007年1月11日には中国も弾道ミサイルを使って老朽化した人工衛星風雲1号C(高度850km)を破壊する実験を行った。この破壊は、2,841個という1度のイベントとしては過去最多のデブリを発生させた^[4]。

現在、国連では宇宙空間で人工衛星を破壊することを禁じる決議が採択されているが、アメリカ航空宇宙局は衛星破壊によるスペースデブリは大きな脅威ではないとしている。

推進剤の爆発

役目を終えた液体燃料ロケットの推進剤が残っていると、タンクの隔壁に亀裂が入って燃料と酸化剤が接触・反応したり、太陽熱によってタンクの内圧が上がったりして爆発することがある。これはタンク内の推進剤をすべて放出してしまえば防ぐことが出来るが、そうした措置が取られるようになる前に打ち上げられたロケットが10年以上経ってから爆発した事例もある。

2007年2月19日に発生したロシアのプロトンロケット上段ブースターの爆発では、1100個以上のデブリの発生が確認されている^[5]。

電気回路のショート

人工衛星に搭載されている二次電池の圧力容器が回路のショートによって加熱、爆発する可能性がある。

衝突

人工衛星同士、デブリと人工衛星、あるいはデブリ同士の衝突。衝突事例を参照。

特定の軌道をとるデブリの密度が臨界値を越えると、衝突によるブレークアップが連鎖的に発生してデブリが自己増殖する可能性があると言われており、ケスラーシンドロームとも呼ばれる。

対策[編集]

カタログ登録された直径10cm以上のデブリは軌道が判っているため、ニアミスの恐れがある場合は衛星あるいは宇宙機の方が軌道を修正して回避することが可能であり、また1cm以下のデブリなら有人宇宙機にバンパーを設けることで衝突した時のダメージを軽減できるが、その中間の大きさのデブリへの有効な対処は難しい。
デブリを減らすためには、使用済みのロケットや人工衛星を他の人工衛星と衝突しない軌道（墓場軌道）に乗せるか大気圏突入させる、デブリを何らかの手段で回収するなどの対策が必要である。これらの対策は少しずつ開始されているが、小さなデブリを回収する手段については「レーザーで溶かす」というものまで含めて様々な方法が提案されているものの、まだ実用化されていない。基本的なデブリ対策としては、地上におけるゴミ問題と同様に、ゴミを発生させないようにするのが最良策である。
具体的に取られている措置としては、初期の頃は分離時に破片が飛散していたが、日・米・欧州のロケット・衛星では、これらをほとんど飛散しないような設計に変更している。その他、衛星を再突入させるほどの推進剤が残っていない場合でもできるだけ高度を下げて軌道上滞在年数を減らすことで他のデブリとの衝突リスクを下げる試みがERS-2やUARS衛星などで行われている。^[6] また衛星を軌道投入した後、ロケットに軌道変更の余力が残っている場合は制御しながら再突入する試みが始まっており、日本ではH-IIBロケット2号機で試験が行われた^[7]。

 

映画で描かれる宇宙ゴミ問題、“危機的状況”が現実になる可能性も？

http://www.narinari.com/Nd/20131123597.html

映画『ゼロ・グラビティ』最新映像
https://www.youtube.com/watch?v=xLJSJhf9dNQ

サンドラ・ブロック、ジョージ・クルーニーが出演するスペース・サスペンス・エンターテイメント超大作「ゼロ・グラビティ」。物語の冒頭、突発事故が発生するシーンが描かれるが、その要因は世界的な問題となっている“宇宙ゴミ（スペースデブリ）”だ。

過去のミッションでの廃棄物や、運用停止の衛星によってできる“宇宙ゴミ”と、人工衛星がもし衝突したら……。その連鎖反応が、一瞬のうちに大惨事を引き起こすというアメリカ航空宇宙局（NASA）の仮説“ケスラー・シンドローム”に着想を得て本作は描かれている。そして11月上旬には、この問題が現実のものになるかもしれない。

欧州宇宙機関が、地球の重力場を観測するために2009年に打ち上げた人工衛星「GOCE」（ゴーチェ）が、燃料切れで落下する可能性があると発表したのだ。

10月26日までに停止後、衛星は高度を維持できなくなり、およそ2週間で大気圏に再突入する。また、衛星運用責任者のクリストフ・シュタイガー氏によると、燃料が切れた「GOCE」は、40〜50個の破片となって総計250キロが地球に落下する見込みだという。

“宇宙ゴミ”は国際問題として大きく注目されており、宇宙飛行士や衛星たちは、その脅威に曝されている。これらの人工衛星を正しく処分しなければ、映画のような危機的状況がおこる確率もゼロではないのだ。

地球の上空60万メートルに無限に広がる、音の無い世界。温度は摂氏125度からマイナス100度の間で変動し、気圧もなく、酸素もない。「ゼロ・グラビティ」は生命が存在することが許されない無重力の宇宙空間を舞台に、突如放り出されてしまった人間に襲いかかる究極の絶望と、その中で生を渇望する強きヒロインの全身を貫くような感動のドラマ描き出した。

そのリアルさに、アポロ11号乗組員バズ・オルドリン氏も「無重力のリアルな描写に感心させられた」と絶賛。1966年にジェミニ12号で最初に宇宙遊泳を行ったひとりであるオルドリン氏は、69年のアポロ11号ではニール・アームストロングに続き、月面を歩いた2人目の人物として知られている。地球がクリアに見える点、宇宙飛行士同士がジョークを言い過ぎている点を指摘しながらも、かなり正確な描写であると太鼓判を押した。

全米では10月4日、3,575のスクリーンで公開され、10月公開作品の歴代オープニング新記録を樹立。1週間で世界興行収入1億ドルを突破し、現在までに世界興行収入は3億6,400万ドルを突破した。世界各国で大ヒット中の本作、日本では12月13日（金）に全国ロードショーとなる（3D/2D同時公開）。   

国際宇宙ステーション船長

http://www.jiji.com/jc/c?g=tha_30&k=2013110300083

　国際宇宙ステーション（ＩＳＳ）船長　ＩＳＳには通常６人の宇宙飛行士が滞在しているが、統括する指揮官（コマンダー）として１人が任命され、活動全体や乗組員の安全、ＩＳＳの機能維持などに責任を持つ。２０００年の長期滞在開始以降、米ロの飛行士が占めてきたが、０９年に欧州宇宙機関所属の飛行士が初めて船長に就任。その後カナダの飛行士も船長を務め、来年３月、若田光一さんの就任でＩＳＳ計画に参加する日米ロ欧加すべての所属飛行士が船長を経験することになる。（2013/11/03-16:38）

初の船長「和の心」　若田さん７日にＩＳＳに出発

http://sankei.jp.msn.com/science/news/131104/scn13110414550003-n1.htm

2013.11.4 14:52

ソユーズ宇宙船の宇宙服を点検する若田光一さん＝１０月２８日、カザフスタン・バイコヌール宇宙基地（ＮＡＳＡ提供）

　宇宙飛行士の若田光一さん（５０）が７日、国際宇宙ステーション（ＩＳＳ）での約半年間の長期滞在に向け出発する。後半の約２カ月間に日本人初のＩＳＳ船長を務める予定で、歴史的な任務に関係者の期待が高まっている。（草下健夫）
　若田さんは４回目の飛行で、長期滞在は２回目。米露の２人とともにロシアのソユーズ宇宙船に搭乗し、カザフスタンのバイコヌール宇宙基地から７日午後１時１４分（日本時間）に出発。来年３月に別の米露３人が合流、第３９代の船長として計６人のチームを指揮する。
　船長は実験作業などの司令塔で、計画遂行と船内の安全確保の現場責任者。若田さんは「一人一人が高い能力を出すことにより、チームの成果を最大化できるリーダーに」と意気込む。
　若田さんはロボットアーム操作の達人として知られ、米航空宇宙局（ＮＡＳＡ）で管理職も経験。能力と実績が高く評価され、船長に起用された。関係者は「天才というより、努力を怠らず高い技量にたどり着いた人。そんな姿が人を引きつけている」と話す。
　船長には実務能力だけでなく、チームをまとめる人柄も求められる。若田さんは思いやりがあり、人を前向きな気持ちにさせる性格で定評がある。
　２年前に長期滞在した古川聡さん（４９）は「雑談から仕事上のアドバイスまで、常に相手のことを考えている。リーダーシップが国際的にも高く評価されており、船長にふさわしい」と強調する。
　若田さんは「日本の素晴らしさ、文化を紹介しながらリーダーシップを取りたい」との思いから、「和」をキーワードに挙げる。母親のタカヨさん（８０）は「和の心で皆さんをまとめ、大任を成し遂げて」とエールを送る。