宇宙ゴミが空からどれほど頻繁に落ちてくるかに驚くだろう

先週、アメリカ人がブラックフライデーを祝っている間、幸運なカナダ人数人が、非常にありふれた出来事を、めったに見られない形で目撃した。打ち上げられたばかりのシグナス宇宙船のロケットブースターがサスカチュワン州上空に落下し、その跡に壮観な光の柱が立ち上がったのだ。

この出来事のビデオはインターネット上に広まったが、それには十分な理由がある。このような再突入を目撃するのは珍しいことだ。しかし、実際には数日に一度、破片が大気圏で燃え尽きるのだ。

皆既日食を経験するなど、一生に一度の出来事のように思える他の出来事と同様に、巨大な金属の塊が地面に向かって飛んでいくのを目撃することは、地球の大部分が事実上無人であるため、まれなことです。海だけで覆われた広大な帯状地帯があり、人が住んでいない（または非常に少ない）広大な陸地があります。スマートフォンでビデオを撮影してクラウドに送信することを望まない、またはできない（または単にそれに興味がない、私たち全員がインスタグラムのためだけにやっているわけではないので）人々のコミュニティをすべて考慮に入れると、このような素晴らしい光景がインターネットに気付かれない地球上のさらに広い範囲が残ります。

たとえば先週のことを取り上げてみよう。Google ニュースには 11 月 25 日に落下したアンタレス ロケット ブースターに関する記事があふれていたが、その前日に落下した宇宙船に関する記事はまったくなかった。イリジウム 8 号衛星は 1997 年 5 月 5 日に軌道に乗り、11 月 24 日に再び落下した。おそらく北極上空のどこかだ。「おそらく」と言わざるを得ないのは、実際にその衛星が落下するのを見た人は誰もいないからだ。また、破片がいつどこで大気圏に再突入するかを正確に予測することも得意ではないし、ましてやそのうちのどれだけが熱に耐えて実際に地面に接触するかなど予測できない。そのため、毎年落下する何百もの宇宙ゴミと同様に、イリジウム 8 号は注目されなかった。

なぜあそこにはこんなにたくさんの物があるのでしょうか、そしてそれはいつすべて元に戻るのでしょうか?

2016 年だけで 200 個以上の物体が大気圏に再突入しました。2014 年には600 個以上ありましたが、平均は 200 ～ 400 個程度です。特定の年にどれだけの宇宙ゴミが戻ってくるかは誰にも予測できませんが、私たちが何らかの対策を講じない限り、その数は確実に増加します。

人類は毎年ますます多くの物体を軌道上に打ち上げていますが、これはつまり、数百マイル上空に宇宙の廃品置き場を作り出しているということです。これらの物体が衝突すると、たくさんの小さな破片が生まれ、地球を回り続けます。ちなみに、この破片は映画『ゼロ・グラビティ』ほどかっこよくは見えません。

ハリウッドは、このプロセスをスローダウンして、動いている小さな破片すべてを鑑賞できるようにするのが好きです。実際には、閃光が見えて、その後は何も見えません。破片は少なくとも時速 17,000 マイルで移動します。これは、低軌道を維持するために必要な速度であり、弾丸の 10 倍の速さです。宇宙の破片を追跡している数少ない組織の 1 つである The Aerospace Corporation によると、軌道上での衝突は、「各物体が互いを通り抜けて反対側で爆発したかのように、それぞれの物体が爆発したように見える」とのことです。軌道上の物体は衝撃波が伝わるよりも速く移動しているため、2 つの物体が衝突すると、基本的に互いを貫通して衝撃波の影響を感じます。つまり、衝突が起こった後、衝撃波が当たると、各破片が一見独りで爆発するのを見ることになります。しかし、そのすべてが非常に速く起こるため、何が起こったのかさえわかりません。前に見えていた物体が何であれ、ほとんど消えてしまったように見えるでしょう。

軌道上には衛星や古いロケットブースターが多数あるため、最終的には互いに衝突し、地球を周回する破片の雲（大きな破片の上に）を形成する可能性があります。アンタレス ロケットブースターのように、すぐに落下するものもあれば、ゆっくりと落下するものもあります。低軌道にある大きな物体は戻ってくるまでに数十年かかることがあり、高高度の衛星は地球を周回する速度を遅くするものがほとんどないため、数百年ほどかかります。しかし、最終的にはすべてが戻ってくる必要があります。

こんなに落ちてくる破片は危険ではないでしょうか?

いや、大丈夫だよ。

破片は大抵誰にも見えないところに落ちるという事実を別にすれば、被害を与えるほどの大きさのものはそれほど多くありません。ほとんどの物体は、大気圏を猛スピードで飛ぶ力で燃え尽きる小さな破片です。実際に当たる確率は 1兆分の 1 程度です (雷に当たる確率は 140 万分の 1)。私たちが知る限り、宇宙ゴミに当たった人は 1 人だけです。彼女はロティ ウィリアムズといい、オクラホマ州タルサに住んでいました。1997 年 1 月 22 日、長さ 6 インチのロケットの破片が彼女の肩に当たりました。彼女はこの接近遭遇から無傷で逃れました。

今後、見るのが楽しいかもしれない落下物について知っておくべきでしょうか?

なんと幸運な質問でしょう！2018年初頭、つまり2月下旬から4月下旬の間に、中国初の宇宙ステーションが地球に帰還します。天宮1号は2011年9月30日に打ち上げられましたが、2016年3月以来運用されていません。中国当局は宇宙船との連絡を失い、それ以来宇宙船は制御不能な軌道を周回しています。

宇宙ステーションは長さ 34 フィート、直径 11 フィートです。運が良ければ、この宇宙ステーションはかなり壮観なショーを演出できるでしょう。宇宙ステーションの一部はばらばらになる可能性が高いため、明るい物体がちらほらと降り注ぐかもしれません。人工の破片は光り続けるまで長くまとまったままになる傾向があるため、衛星やペイロードの筋は流星よりも長く見えることが多いのです。

残念ながら、天宮1号がどこに落ちるかはまだ誰にも分かりません。軌道を予測する際の難点は、たとえ1分でもずれると、推定位置が少なくとも300マイルもずれてしまうことです。再突入の1週間ほど前にはもっとよく分かるようになるでしょうから、後でまたニュースをチェックしてください。