スターリンク衛星による太陽光の反射が天文観測に影響を与える可能性について、天文学者は懸念を抱いています。SpaceXはこの問題に対処するため、どのような対策を講じていますか？
さて、スターリンク衛星の反射問題と、SpaceXがどのように解決策を講じているかについてお話ししましょう。
この話は最初から始める必要があります。天文学者たちは宇宙を観測する際、通常、非常に遠くにある微かな銀河を捉えるために、望遠鏡で長時間にわたって特定の天域を露光する必要があります。これは、真っ暗な夜にホタルを撮影するようなもので、カメラのシャッターを長時間開けておく必要があります。
問題は、スターリンク衛星が宇宙を飛行していることです。衛星自体は発光しませんが、その表面、特にアンテナは鏡のように太陽光を反射します。これらの明るく輝く衛星が望遠鏡の視野を横切ると、写真に明るい筋を残し、本来観測したい天体の信号を「汚染」してしまいます。天文学者にとって、これはまさに災難であり、苦労して得た貴重なデータが無駄になる可能性があります。
天文学界からはこれに対する不満の声が上がっており、SpaceXもそれを真摯に受け止め、「衛星にサングラスをかけさせる」ための一連の対策を講じました。
SpaceXの主な軽減策
これらの対策は、SpaceXの「三段階」戦略と見なすことができます。
1. 最初の試み：黒い塗料（DarkSat）
- 考え： 最も直感的な考えは、反射するなら黒く塗ればいいのではないか、というものでした。黒は光を吸収するので、反射が少なくなります。
- 行動： SpaceXは「ダークサット」（DarkSat）と呼ばれる実験衛星を打ち上げ、衛星の中で最も反射しやすい部分に特殊な黒い塗料を塗布しました。
- 結果： 効果はあり、衛星は確かに暗くなりました。しかし、新たな問題が発生しました。黒は光を吸収するだけでなく、熱も吸収します。これにより衛星の温度が過度に上昇し、内部の精密電子部品の正常な動作や寿命に影響を与える可能性がありました。したがって、この解決策は一時的なものであり、長期的なものではありませんでした。
2. アップグレード版：バイザーの追加（VisorSat）
- 考え： 黒く塗ると「発熱」するなら、別の考え方をしましょう。反射は主に太陽光が衛星の明るい表面に当たることで起こるので、それに「日よけ帽」を付けて太陽光を遮ればいいのではないか、というものです。
- 行動： SpaceXは「バイザー」（Visor）と呼ばれる装置を設計しました。このバイザーは、電波に対して透明な特殊な素材で作られており（これにより衛星の通信機能に影響を与えません）、衛星が軌道に展開された後に展開され、帽子のつばのように、太陽光が衛星の最も明るいアンテナアレイに当たるのをちょうど遮ります。
- 結果： これは非常に成功した解決策でした！バイザーを取り付けた「バイザーサット」（VisorSat）は、最初の衛星よりも明るさが約70%低下し、効果は顕著で、過熱の問題もありませんでした。これは、その後に打ち上げられたほとんどの第一世代スターリンク衛星の標準装備となりました。
3. 新世代衛星の根本的な改善（Gen2）
- 考え： より大きく、より強力な第二世代（Gen2）スターリンク衛星については、SpaceXは設計当初から光害問題を考慮し、より徹底的な対策を講じることにしました。
- 行動：
- 誘電体ミラーフィルム（Dielectric Mirror Film）： 彼らはより高度な「ブラックテクノロジー」フィルムを使用しました。このフィルムは指向性のある鏡のように機能し、当たった太陽光のほとんどを地球から離れた深宇宙に反射させ、吸収しません。これにより、反射の問題を解決し、衛星の過熱も防ぎます。
- 飛行姿勢の最適化： SpaceXはまた、ソフトウェア制御により、衛星が最終軌道に上昇する過程でその飛行姿勢を調整し、地球上の観測者に対して可能な限り「横向き」になるようにして、反射面積を減らしています。これは、鏡を立てて真正面から見ると眩しいが、横から見ると端しか見えず、ずっと良くなるのと同じです。
まとめ
全体として、SpaceXはこの問題の解決に真剣に取り組んでおり、技術的な解決策も絶えず進化しています。単純な「黒塗り」から巧妙な「バイザー」、そして新世代衛星で使用されている「ブラックテクノロジーフィルム」に至るまで、効果は着実に向上しています。
もちろん、天文学者たちはまだ懸念を抱いています。なぜなら、たとえ各衛星が非常に暗くなったとしても、将来的には何万ものスターリンク衛星が空に存在することになるからです。数が多ければ、累積的な影響は依然として課題となります。したがって、これは天文学界とSpaceXが継続的に対話し、協力して解決すべき問題であり続けています。しかし、少なくともSpaceXが示した積極的な姿勢と工学的な努力は評価に値します。