【都市伝説】宇宙ゴミ・スペースデブリ - そのひとつ目が意外すぎた
こんにちはマスター、蓬莱です。
今回は衛星軌道を回る宇宙のゴミ。スペースデブリについてです。
スペースデブリは衛星軌道上にある、役目を終えて浮遊している人工物を指します。
それは大小様々で、耐用年数を過ぎた人工衛星や、制御不能になった人工衛星、またはそれを打ち上げたロケットや、多段ロケットの一部、宇宙飛行士が船外作業で落としてしまった工具や部品、人工物の破片などを指します。
また、衛星軌道上には地球に落ちること無く、また、地球から離れることも無いまま、軌道上を回っている小さな隕石もあるのですが、これは宇宙の塵と書いて「宇宙塵」と呼ばれ、「流星物質」とカテゴライズされており、スペースデブリとは見做されません。
ですが、この宇宙塵もスペースデブリと同様の問題を抱えているのです。
スペースデブリは地表からの高度300キロメートルの低軌道で秒速7から8キロメートル、つまり、音速の20倍以上の速度で地球の周囲を回っています。
地上で拳銃を撃った場合の銃弾の速度がマッハ2より少し速いので、スペースデブリはその銃弾の10倍ほどの速度になります。運動エネルギーは速度の2乗に比例するため、速度が10倍になれば衝撃は百倍。宇宙飛行士が船外活動をしている時にネジがそんな速度で当たれば間違いなく致命傷になります。また直径10センチほどの物体がぶつかれば宇宙船本体を破壊してしまうでしょう。
まあ、船外作業中の宇宙飛行士もある程度の速度で軌道上を動いているので、相対速度というものがあり、方向も向きも大きな影響を与えるので、実際には必ずそうなるとは限らないのですが、軌道周回の向きが互いに逆向きだと、それぞれの速度の合計が衝突速度になるわけで、地上では問題にならない質量の衝突でも大きな破壊力を持つのです。
なお、静止衛星が周回している、高度3万6千キロメートルではスペースデブリの速度は秒速3キロメートルで低軌道の半分ほどの速度になりますが、それでも数センチのスペースデブリが衝突すると大きな被害を免れません。
スペースデブリの発生はソビエト連邦の人工衛星スプートニク1号が打ち上げられてから始まったとされており、そこから現在まで4千回を超えるロケットの打ち上げがありました。
そこで発生した多くの破片やゴミは大気圏へ再突入して燃え尽きましたが、それでも試算してみると4千5百トンを超える大小様々なスペースデブリが軌道上を漂っているそうです。
特に直径10センチ以上のスペースデブリはとても危険な為に、リストアップされて北アメリカ航空宇宙防衛司令部：NORADや、日本の美星スペースガードセンターとか、上斎原スペースガードセンターなどの監視施設で常時監視が行われており、その数はおよそ9千個。それが人工衛星などに衝突しそうな場合は、その管理者に連絡し、回避させているそうです。
また、スペースデブリの排除は、大気圏内に突入させて燃え尽きさせるか、よく使われる衛星軌道からもっと離れた墓場軌道に移動させているそうですが、本格的な除去は、まだこれからのようです。
ところで、スペースデブリの発生はスプートニクが打ち上げられた1957年の10月4日からと言われていますが、実はもっと前に宇宙に向かって打ち上げられた可能性がある人工物がありまして、しかもそれはスプートニクの打ち上げの１ヶ月あまり前の1957年8月27日だそうです。
しかもその人工物はアメリカ合衆国の製品で、何とマンホールの蓋だとか・・・。これは、ほぼ、都市伝説の類ではありますが、マンホールの蓋が地球からの脱出速度を上回るスピードで打ち上げられたのは事実のようです。
その事件は1957年の5月から開始されたネバダ核実験場にて10月まで行われた実験にて起こりました。一連の実験名は「プラム・ボム作戦」
そして、1957年10月27日の22時35分に行われた地下核実験パスカルBに於いて、地下152メートルで起爆させた核の爆風によって重さ900キログラムのマンホールの蓋が空に向かって吹き飛んだのです。その蓋は起爆後にハイスピードカメラにたった1フレームのみ捉えられており、爆風の力と距離とマンホールの蓋の重さとそのフレームの間隔から割り出した初速は何と秒速66キロメートル！
そのような物体が地球を脱出できる速度の6倍でした。
なお、このマンホールの蓋は発見されてはいませんが、衝撃でバラバラになっちゃったのか、大気中の摩擦熱で気化したのか、それとも衛星軌道上を回っているのか、宇宙を今も旅しているのかは不明です。でも、条件によっては、未確認の、そして最初のスペースデブリになっているかも知れませんね。
なお、この事件以降、地下に深い竪穴を掘って核爆発を起こして物体を打ち上げる事を「サンダーウェル・雷の井戸」と呼ぶようになったそうですよ。
今回はJAXAのホームページ「地球と宇宙の安全安心な環境を目指して」とウィキペディアの「スペースデブリ」「スプートニク１号」「プラム ボム作戦」などの項目からお話しました。
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それではまた、らいら〜い🖐
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