地球周回軌道上の微弱な衛星は10万個まで、それ以上は許容されない

欧州南天文台 プレスリリース 「限界を超えて」：地球周回軌道上の100万基の衛星と鏡が夜空に深刻な脅威をもたらす 2026年7月1日 チリ北部アタカマ砂漠上空の衛星（2025年10月）の1時間（Credit: F. Kamphues, ESO/M. Kornmesser） 新しい欧州南天文台（ESO）の研究によると、170万基以上の衛星を軌道上に打ち上げるという現在の計画、特に非常に明るい衛星は、「天文学に壊滅的な結果をもたらす」ことが判明しました。 この研究によれば、現代の望遠鏡で夜空を観測する能力を守るためには、地球周回軌道上の微弱な衛星、肉眼では見えないものに限り、10万基を超えないようにすべきです。 この研究は、大規模で明るい衛星群（健康や環境への影響についても懸念が提起されている）が、夜空をより明るくすることで天文学的観測にどの程度影響を与えるかを計算した初めての研究です。 2019年以降、地球周回軌道上の衛星の数は急増し、現在14,000基を超えています[1] — SpaceXのStarlink通信衛星がその大部分を占めています。衛星の計画も、数と潜在的な影響の両方でエスカレートしています。 「これまでなんとかやってきましたが、状況は悪化しています」と、衛星群の天文学への影響を軽減するための推奨事項の開発に関わってきたオリビエ・エナン氏は強調します。 SpaceXのような企業は衛星をより暗くするための対策を講じていますが、現在の衛星計画は、天文学が耐えられる「限界を超えている」と彼は言います。 30年以上にわたりESOで天文学者として勤務してきたエナン氏は、天文学・宇宙物理学誌への掲載が承認された衛星群の天文学への影響に関する査読付き研究の著者です。 SpaceXは、宇宙ベースのデータセンターのために、さらに100万基の衛星を軌道に投入する計画であり、これは空の外観を著しく変えるでしょう。新しい研究によると、毎晩の大部分の時間帯で、数百基の衛星が見えるようになり、特定の時間帯には、良好な条件下で肉眼で見える星の数に匹敵する数千基が見えるようになります。 E-SpaceのCinnamonや中国のCTC-1および2のような他の計画されている衛星群は、さらに数十万基の衛星を軌道に追加し、問題を悪化させるでしょう。 Reflect Orbitalという米国のスタートアップは、夜間に太陽光を提供する目的で、非常に大きな鏡のような衛星のコンステレーションを打ち上げることを目指しており、反射ビームは地表で少なくとも5キロメートルに及びます。彼らは今年中にプロトタイプ衛星を軌道に投入し、2035年までに衛星群を50,000基に増やす計画です。 これらの衛星は、軌道上で最も明るいものとなり、地球の暗い夜空に壊滅的な結果をもたらすでしょう。 エナン氏の計算によると、完全な衛星群は、夜空を数百基の非常に明るく見える衛星で満たすことになります。反射ビーム内から見ると、太陽光を提供する衛星は満月よりも4倍明るく見えるでしょう。たとえ衛星が直接観測者の方を向いていなくても、それぞれの衛星は「明けの明星」である金星と同じくらい明るく見えるでしょう。ミュンヘンのような光害のある都市から見ると、これらの数百基の衛星が夜空に見える唯一の「星」となるでしょう。 これらの計画は、研究で検討されている他の計画と合わせて、夜空を劇的に明るくし、遠方の銀河、他の恒星の周回にある地球型惑星、さらには地球に危険をもたらす可能性のある小惑星など、かすかな宇宙ターゲットを観測する人類の能力を妨げるでしょう。 明るい軌跡と明るい空 エナン氏は、「太陽に照らされた衛星は、遠方の銀河よりもはるかに明るい。衛星が観測対象を横切るとき、それは私たちの画像に明るい筋を作り、その背後にあるものを消し去る」と説明しています。 この効果やその他の衛星群の天文学的観測への影響を計算するために、エナン氏は、現在および計画されているすべての衛星群の位置、動き、明るさをシミュレーションしました。 SpaceXの衛星メガコンステレーションについて、彼は、チリのパラナル天文台にあるESOの超大型望遠鏡（VLT）で夜に入って2時間後に撮影された各画像に、数十本の軌跡が現れるだろうと発見しました。これは、視野の損失が最大28％になることを意味します[2]。これは、衛星が良好な条件下で肉眼で見えないほど暗いと仮定した場合です。 もしそれらがもう少し明るければ、一部の機器はさらに影響を受けるでしょう。例えば、米国国立科学財団のヴェラ・ルービン天文台のようなカメラは、毎晩数時間にわたってほとんどの画像を使い物にならなくなる可能性があります[3]。 エナン氏のシミュレーションは、Reflect Orbitalの衛星が直接または近くの天文台を向くことはないと仮定しています。それでも、単一の鏡衛星からの軌跡は、ルービン天文台のようなカメラでの観測を台無しにする可能性があります。Reflect Orbitalの衛星群がすべて軌道上にある場合、太陽に照らされている間、そのようなカメラからのすべての画像が失われるでしょう。 しかし、観測できるものを制限するのは、衛星の交差する経路だけではありません。それらの光は、空全体を汚染する可能性があります。 直接見えないほど暗い衛星は「拡散」光のベールを作り出し、より明るい衛星からの光は、大気を通過する際にあらゆる方向に「散乱」します。 どちらの寄与も、夜空の全体的な明るさを増加させます。 この研究は、衛星群が背景の空の明るさに寄与することによる天文学への影響を初めて考慮したものであり、衛星光害の全容を明らかにしています。 Reflect Orbitalのような非常に明るい衛星群は、背景の空の明るさに特に大きな影響を与えるでしょう。50,000基のReflect Orbital衛星がすべて軌道上にある場合、空は全体的に3〜4倍明るくなるでしょう。 夜空を守るための衛星の制限 エナン氏は、提案されている170万基の新しい衛星は、地上ベースの天文学に深刻な結果をもたらすと結論付けています。 これらの影響は、既存および将来の衛星の合計を、肉眼では見えないほど暗い10万基の衛星に制限することによってのみ回避できます。 「これは硬い数字ではなく、99,999基は良く、100,001基は悪いというわけではありません。明らかに私は50,000基の方が好きです」とエナン氏は言います。「しかし、100,000基は、機器の故障のような他の技術的損失と同レベルの損失を引き起こします。」 しかし、彼は、衛星は視覚等級7[4]よりも暗くなければならないと付け加えています。もしそれらの一部が明るすぎると（肉眼での視認性の最低閾値を超えると）、総数ははるかに少なくする必要があるでしょう。 最も極端な新しい提案を担当しているSpaceXとReflect Orbitalは、それぞれ米国連邦通信委員会（FCC）に打ち上げ許可を申請しています。 この新しい研究は、ESOが英国王立天文学会および国際天文学連合と協力してFCCにこれらの提案に対する回答を行った際の基礎となりました。 「FCCは、Reflect Orbitalに関する1800件以上のコメントと、SpaceXの申請に関する約1500件のコメントを受け取りました」と、ESOの広報担当官であるベティ・キオコ氏は説明しています。彼女はESOの提案への対応を調整する責任者です。「ボールは今FCCのコートにあり、両方の申請に対する決定を待っています。光学天文学にとって、これは存続に関わる脅威であり、規制当局もその見解を共有してくれることを願っています。」 「天文学は、科学的、技術的、経済的、教育的なものを含め、人類に計り知れない価値をもたらし、宇宙における私たちの場所を理解するのに役立ちます」とESO事務局長のグザビエ・バロン氏は述べています。「低地球軌道における計画されている多数の衛星は、その能力に挑戦しており、将来の衛星打ち上げを制限する必要性と、天文学者、エンジニア、衛星運用者、その他の関係者が協力して厳格な緩和策を採用する必要性を浮き彫りにしています。」 「何千もの衛星を打ち上げることには、経済的、生態学的、天文学的な影響が伴います。」