国際天文学連合が中国の衛星「千帆」の明るさを調査、天文観測への影響が懸念される

text: XEXEQ編集部
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記事の要約

中国の衛星「千帆」の明るさを調査した論文が発表
衛星の明るさは天文学研究に影響を与える可能性
夜空の美しさの鑑賞にも影響を及ぼす恐れがある

国際天文学連合による中国の衛星「千帆」の明るさ調査報告

国際天文学連合（IAU）などに所属する研究者らは、8月に打ち上げられた中国の衛星「千帆」（Qianfan）の明るさを調査した論文「Brightness of the Qianfan Satellites」を発表した。この研究報告によると、Qianfan衛星は天頂付近で4等級、空の低い位置で8等級の範囲に及ぶ明るさを持つことが明らかになった。衛星の明るさは主に地球までの距離によって変化し、天頂に近いほど明るく見えるのだ。^[1]

研究者らは、Qianfan衛星の明るさが主に2つの要素によって説明できると分析している。一つは地球に向いた平らなアンテナパネル、もう一つは天頂に向いた太陽電池パネルの裏側である。これらのパネルがランバート反射特性を持つと仮定すると、観測結果とよく一致するという。このモデルは、衛星の姿勢が地球に対して常に水平に保たれていることを示唆している。

Qianfan衛星の明るさは、天文学的観測に深刻な影響を与える可能性がある。例えば、ルービン天文台が計画している「Legacy Survey of Space and Time」（LSST）プログラムでは、7等級より明るい衛星の軌跡を画像から効果的に除去することができない。さらに、肉眼での観測限界は約6等級であるため、Qianfan衛星は空の低い位置で観測される場合を除いて、アマチュア天文家の活動や一般市民の星空観賞にも影響を及ぼす恐れがある。

中国の衛星「千帆」の明るさに関する調査結果まとめ

	天頂付近	空の低い位置
明るさ（等級）	4	8
主な反射要素	アンテナパネル	太陽電池パネルの裏側
反射特性	ランバート反射	ランバート反射
天文観測への影響	深刻	比較的軽微
肉眼での観測	可能	困難

メガコンステレーションについて

メガコンステレーションとは、100基以上の小型衛星を運用し、データや通信の収集・利用を行う事業のことを指しており、主な特徴として以下のような点が挙げられる。

大量の小型衛星を低軌道に配置
グローバルなインターネット接続を提供
従来の通信衛星システムよりも低遅延で高速な通信が可能

中国政府が支援する上海スペースコム衛星技術（SSST）が計画する「千帆」（Qianfan）は、約1万4000基の衛星からなるメガコンステレーションプロジェクトである。Qianfan衛星は地球の赤道に対して89度傾いた極軌道に配置されており、その高度は約800kmである。これはSpaceXのStarlinkの低軌道衛星とOneWebの高軌道衛星の中間に位置しており、グローバルなインターネット接続サービスの提供を目指している。

中国の衛星「千帆」の明るさに関する考察

中国の衛星「千帆」の明るさに関する調査報告は、天文学研究と夜空の美しさ保護の観点から非常に重要な意義を持つ。特に、衛星の明るさが天頂付近で4等級という結果は、プロフェッショナルな天文観測だけでなく、アマチュア天文家や一般市民の星空観賞にも大きな影響を与える可能性がある。この問題に対しては、衛星の表面処理や姿勢制御システムの改良など、技術的な解決策を早急に検討する必要があるだろう。

一方で、メガコンステレーションによるグローバルなインターネット接続の提供は、デジタルデバイドの解消や緊急時の通信手段確保など、社会的に重要な役割を果たす可能性がある。そのため、天文学研究や夜空の美しさの保護と、通信インフラの発展のバランスをどのように取るかが今後の大きな課題となる。国際的な協調体制のもと、衛星の可視性を低減する技術開発や、天文観測に影響の少ない軌道設計などの対策を進めることが重要だ。

今後、Qianfanの運用計画では衛星をさらに低い軌道（500kmと300km）に配置する予定があるという。より低い軌道に配置されれば、衛星はさらに1～2等級明るく見える可能性があり、天文学への影響はより深刻化する恐れがある。このような状況を踏まえ、衛星運用企業、天文学者、政策立案者らが協力し、宇宙空間の持続可能な利用と科学研究の両立を目指す新たなガイドラインや国際的な規制の策定が期待される。