Research Institute for Sustainable Humanosphere

共同研究

2013(平成25) 年度 生存圏科学 ミッション研究 22

研究課題

スペースデブリの観測・除去に関する研究

研究組織

 代表者 山川宏 (京都大学生存圏研究所)
 共同研究者 衛 (京都大学生存圏研究所)
河本聡美 (宇宙航空研究開発機構研究開発本部)
中宮賢樹 (京都大学生存圏研究所)
赤司陽介 (京都大学工学研究科)
賢人 (京都大学工学研究科)
河原敦人 (京都大学工学研究科)
関連ミッション
  • ミッション 1 (環境計測・地球再生)
  • ミッション 3 (宇宙環境・利用)

研究概要

1957 年のスプートニク 1 号打ち上げ以来、人類は活動範囲を宇宙に広げて無数の人工衛星やスペースシャトルを打ち上げてきた。しかし、それと同時に、打ち上げで使用したロケット・スペースシャトルの破片や運用を終了して地球の周囲を浮遊している人工衛星等の宇宙ゴミ(スペースデブリ)も増え続けている(図 1)。これらのスペースデブリは地球低軌道(軌道高度 1000 km 以下)の物では約 7 km/s の速度で移動しており、これらが宇宙上で運用中の人工衛星や国際宇宙ステーションなどに衝突すれば、装置が壊れたり乗員の生命に危険およんだりする恐れがある。

そこで、事前にデブリの軌道を予測して衝突を回避するために、観測によるスペースデブリの情報が必要となる。そこで本研究では、信楽町にある生存圏研究所の MU レーダー(図 2)を用いたスペースデブリ観測手法について検討を行う。現在スペースデブリ観測を行っている美星スペースガードセンターの望遠鏡や上齋原スペースガードセンターのレーダーと比べて、MU レーダーは電波の波長が長いので、これまでとは異なった特徴ある観測が期待できる。

また、スペースデブリの数はスペースデブリ同士の衝突連鎖によっても更に増大していくと予想されており、能動的なスペースデブリの除去も必要である。そこで本研究では、宇宙環境を積極的に利用して帯電衛星によるスペースデブリ除去手法について検討を行う。昨年度に引き続き、スペースデブリの軌道変換について解析を行い、さらに宇宙空間を飛翔する衛星に生じる帯電のメカニズムについても検討を行う。

山川宏: 2013(平成25)年度 生存圏ミッション研究 図 1図 1: スペースデブリ(NASA)

山川宏: 2013(平成25)年度 生存圏ミッション研究 図 2図 2: 信楽MUレーダー(京大)

山川宏: 2013(平成25)年度 生存圏ミッション研究 図 3図 3: 地磁場と帯電衛星により生じるローレンツ力

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2013年7月31日作成

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