欧州とスペースXの運営会社が電子メールで衛星衝突を回避

欧州の衛星は月曜日の朝、太平洋上空でスペースXの衛星を回避したが、通信障害によりスペースXがその後のメッセージに応答しなかったため、他の宇宙船の周りを飛び回った。

衝突の確率は1,000分の1を超えることはなく低いままだが、この地球外のチキンゲームは、ますます混雑する地球の軌道環境で衛星を飛ばすという、ますます困難になっている課題を浮き彫りにしている。通りには信号があり、空港には航空管制官がいる。しかし、宇宙は依然として広く開かれており、欧州宇宙機関（ESA）のオペレーターは、月曜日のニアミスに、病欠を申請するのと同じ方法で対処している。丁寧なメールを書いて、迅速な対応を期待しているのだ。SpaceXなどの企業が、数千の衛星からなる「メガコンステレーション」を使用して世界的なインターネットネットワークを構築する中、専門家は、より優れた交通管制システムだけが、宇宙ベースのインフラの崩壊を防ぐことができると述べている。

「これは21世紀において普通のことではないと思う」とESAの宇宙安全責任者ホルガー・クラッグ氏は言う。

国防総省の交差する宇宙物体 20,000 個以上のカタログを管理する米国空軍の第 18 宇宙管制飛行隊は、衝突の可能性 (外交上は「合」と呼ばれる) について約 1 週間前に ESA に通知した。ホルガー氏によると、ESA は毎日何百もの合の警告を受けており、当初はリスクが低すぎて貴重な燃料を無駄にして操縦する価値がないと思われたという。

しかし、風のパターンを研究するESAのAeolusと、将来のインターネットサービスのための60機の衛星パイロットプログラムのうちの1つであるSpaceXのStarlink44の軌道は、少しずつ接近し続けた。衝突リスクは8月28日に5万分の1に達したため、ESAとSpaceXは電子メールを交換したが、回避操作は必要ないということで両者は合意した。

しかし翌日、リスクは 10,000 分の 1 に達しました。これは、業界が措置を講じる基準です。ESA は SpaceX に再度連絡しましたが、返事はありませんでした。しかし、宇宙機関はゴースティングを気にしていませんでした。なぜなら、彼らはすでに Starlink 衛星がそのまま留まることを知っていたからです。軌道変更中に悲惨な廊下ダンスを避けるのに十分な情報でした。「私たちは実際にその状態を好んでいます」とホルガーは言います。「措置を講じる必要があるのは 1 つだけです。」

スペースXの広報担当者は、最初の電子メールのやり取りの後、オンコール呼び出しシステムのバグによりリスク推定値の上昇を確認できなかったと述べ、もし認識していればどの衛星を移動させるべきかを決めるためにESAともっとコミュニケーションを取っていただろうと語った。「スペースXは引き続き問題を調査しており、是正措置を実施する予定だ」と広報担当者は述べた。

衝突リスクは9月1日に1,000分の1にまで達し、ESAは衛星を安全な場所に移動させるよう指令を出した。翌朝、スターリンク44とのランデブーの半周前に、アイオロスはスラスターを3回噴射し、高度を1,000フィート近く上昇させた。衛星は30分後に帰還し、それ以来、通常の風観測活動を再開している。

ESA のオペレーターは今週、衛星の紙吹雪を作らないようにしたかもしれないが、クラグ氏は次回、そしてその後に続く多くの危機を心配している。SpaceX が計画している Starlink 衛星群だけでも、稼働中の衛星の数が 10 倍に増えることになり、他の企業も同様の衛星群の打ち上げを計画している。

こうした数字が膨らむにつれ、衛星通信事業者は衝突事故を回避するために一層の努力をしなければならない。業界では、衝突事故は1万分の1よりも起こりやすく、燃料費を費やす価値があると考えている。なぜなら、たとえそのような事故が1件だけ起きるとしても、毎日何百件も起きる可能性があると考えると、危険は積み重なっていくからだ。1万分の1のレベルであれば、衛星通信事業者は年間2、3回操縦するだけで90%のリスクを回避できるとクラグ氏は言うが、より多くの衛星が競争に加われば、この計算は変わるだろう。

一度のミスが長期的な影響を及ぼすこともある。宇宙ゴミは2000年以降3倍に増えており、中国が自国の衛星の1つを故意に破壊した2007年の実験と、米国とロシアの衛星2基の衝突というたった2つの出来事だけで、それぞれの軌道上にゴミが降り注ぎ、その増加分の約5分の1を占めている。

最もリスクの高い部分を高速レーンから外す方法に多くのグループが取り組んでいるが、ほとんどの専門家、そしてホワイトハウスは、地図や計時システムを動かす機械が高価な瓦礫の山と化さないように、より優れたシステムが必要だという点で一致している。「電子メールを書くのはもう嫌だ」とクラグ氏は言う。「必要なのはプロトコルと自動調整だ」

彼はまず、各物体の位置を正確に特定するために、より正確な地上観測によって空軍の追跡活動を支援することを提案している。「1メートルの精度がわかれば、10メートル以内なら[安全に]飛行できる」と彼は言う。

ESA は、通信ネットワークとプロトコルの開発も提案する。これは、接近が起こりそうな場合の固定プランである。加盟する衛星オペレーターは、位置と速度に関する同じ情報を共有し、たとえば、標準的な移動プランに同意することもできる。そうすれば、丁寧なメールを書かなくても、全員がお互いの行動を把握できる。最終的には、人工知能がシステム全体を自律的に実行できるようになると、クラグ氏は期待している。

彼は、このような巧妙な技術的解決策が、各国にネットワークへの参加を促してくれるだろうと考えているが、他の専門家は、より具体的な法的枠組みも必要だと示唆している。セキュア・ワールド財団の宇宙法顧問であるクリス・ジョンソン氏は、いかなる宇宙交通ネットワークにも、紛争を解決し、決定を執行する方法が必要だと述べている。

将来の法典では、空軍からのメッセージを待つのではなく、衝突リスクの予測を常に把握するなど、各オペレーターの責任も明記すべきだと彼は言う。彼としては、スペースXの通信障害は説明にはなるが、言い訳にはならないと示唆している。「警官に『スピードメーターが動かないので、スピード違反を知らなかった』と言えるでしょうか？」

より優れた追跡・回避技術の開発や共同体のルールへの同意は、一夜にして実現できるものではありません。その間、ESA と SpaceX は Slack チャンネルを開設すべきでしょう。