近年、宇宙空間における宇宙ごみ(スペースデブリ)の増加が極めて深刻な問題となっている。
近年,太空中的太空垃圾(スペースデブリ)數量增加,已成為非常嚴重的問題。
壊れた人工衛星や外れた部品、さらには微細な塗料片に至るまで、数百万個もの物体が地球周回軌道上に存在しているという。
據認為,在地球周圍的軌道上,存在著數百萬個物體,包括故障的人造衛星、零件,甚至是微小的塗料碎片。
国際宇宙ステーション(ISS)は、こうした宇宙ごみとの衝突を回避せざるを得ず、時には宇宙ごみ同士が衝突することで新たなごみが生み出される事態も発生している。
國際太空站(ISS)必須避開這些太空垃圾的碰撞,有時垃圾之間相互碰撞,還會產生更多新的垃圾。
そのため、宇宙ごみの回収や破壊のための技術が提案されてきたものの、これまで包括的かつ体系的な対策は講じられてこなかったのが現状である。
雖然已經提出了用於回收或摧毀太空垃圾的技術,但到目前為止,尚未實施全面且系統性的對策。
このような状況を受け、英国サリー大学の研究者らは、宇宙ごみに対するより効果的な対処法をまとめた論文を発表した。
鑑於這種情況,英國薩里大學的研究人員發表了一篇論文,總結了更有效應對太空垃圾的方法。
その基本的な方針は、使用する材料の削減、既存の軌道上物体の修理、修理困難なごみの再利用によって宇宙環境の持続可能性を高めるというものである。
他們的基本方針是減少材料的使用,修復軌道上的現有物體,並再利用難以修復的太空垃圾,以提升太空環境的永續性。
これらの施策を産業全体で体系的に実行することが求められている。
「リデュース・リユース・リサイクル」といった発想は、地球上では既に一般的なものとなっているが、宇宙産業においては比較的新しい概念であると言わざるを得ない。
「減量、重複利用、回收再利用」這一概念在地球上已被廣泛推廣,但不得不說,在太空產業中仍然是一個相當新穎的想法。
ノースダコタ大学の宇宙学教授であるマイケル・ドッジ氏も、その新規性を指摘している。
北達科他大學專攻宇宙學的麥可·道奇教授也指出了這一新穎性。
米航空宇宙局(NASA)の資料によれば、直径10センチメートルを超える宇宙ごみは現在2万5千個以上が地球を周回しており、さらにそれより小さい破片を含めると、その総数は1億個を超えると推定されている。
根據NASA的資料,目前直徑超過10公分的太空垃圾有超過2萬5千個在地球周圍運行,如果再加上更小的碎片,總數可能超過1億個。
2022年のNASA報告書によると、宇宙ごみ全体の総重量は1万トンを超えているという。
根據NASA在2022年的報告,太空垃圾的總重量已經超過了一萬噸。
宇宙ごみがもたらす影響は甚大である。
例えば、1983年にサリー・ライド氏がスペースシャトル「チャレンジャー」で初飛行を行った際、宇宙ごみによって窓に弾痕のような亀裂が生じた事例が報告されている。
例如,當莎莉·萊德女士於1983年首次搭乘太空梭挑戰者號飛行時,曾發生過因太空垃圾導致窗戶出現如彈孔般裂痕的事件。
また、ハッブル宇宙望遠鏡も度々宇宙ごみと衝突し、パラボラアンテナが貫通されるなどの被害を受けてきた。
哈伯太空望遠鏡也曾多次與太空垃圾相撞,導致拋物面天線出現破洞,並發生其他損傷。
さらに、2007年と2009年には人工衛星同士の大規模な衝突が発生し、その際に発生した破片は現在記録されている宇宙ごみ全体の3分の1以上を占めるまでになっている。
此外,2007年和2009年發生了人造衛星之間的大規模碰撞事故,由此產生的碎片目前佔已記錄太空垃圾總量的三分之一以上。
このような連鎖的な衝突の危険性は「ケスラーシンドローム」と呼ばれ、低軌道上における物体数が一定を超えると、一度の衝突が連鎖的に新たな衝突を引き起こし、最終的にはその領域がごみで満たされ利用不可能になる恐れがある。
這種連鎖性碰撞的風險被稱為「凱斯勒綜合症」,當低軌道上的物體數量超過某個臨界值時,一次碰撞可能引發大量新的碰撞,最終導致該區域被太空碎片填滿而無法使用。
もし宇宙ごみに対する抜本的な解決策が見つからない場合、人工衛星や世界の通信インフラに多大な損害が発生し、世界のGDPが1,95%低下する可能性すら指摘されている(2023年、学術誌スペースポリシー論文より)。
如果找不到根本解決太空垃圾的方法,可能會對衛星及全球通訊基礎設施造成重大損害,甚至導致全球GDP減少1.95%(根據2023年《Space Policy》期刊的文章)。
今回の論文は、持続可能な宇宙システムの構築には、人工知能(AI)を活用した衛星の衝突回避システムや、宇宙ステーションを宇宙ごみの修理・再利用のためのプラットフォームとして転用すること、さらには企業や国家が物体の設計段階から廃棄を考慮することなど、既存技術と新たな発想を組み合わせる必要があると指摘している。
本文指出,為了建立可持續的太空系統,應結合現有技術與如利用人工智慧(AI)的衛星碰撞迴避系統等新構想,將太空站轉型為太空垃圾修復與再利用的平台,並且企業與各國在物體設計階段就必須考慮垃圾處理的問題。
しかし、宇宙空間における持続可能性の確立には、地上には存在しない特有の課題が伴う。
然而,在太空中建立可持續性,會伴隨著地球上不存在的獨特挑戰。
その中でも特に、宇宙に関する法律や国際政治の複雑性が大きな障壁となっている。
特別是,關於宇宙的國際法與政治的複雜性成為了重大的障礙。
宇宙条約では、「一度宇宙に打ち上げた物体は永遠にその国の所有物である」と規定されており、使用済みのロケットブースターや運用停止した人工衛星も、打ち上げ国の所有物として扱われる。
由於《外太空條約》規定「一旦被發射到太空的物體將永遠屬於該國所有」,因此,已經使用過的火箭零件和退役的衛星也被視為發射國的財產。
そのため、他国が生み出した宇宙ごみを第三国が回収することは現状では違法とされている。
因此,目前認為第三國回收其他國家產生的太空垃圾是違法的。
宇宙ごみの回収や再利用を進めるためには、全ての所有国からの許可が必要となるが、それは現実的には極めて困難である。
為了促進太空垃圾的回收與再利用,雖然需要所有擁有國的許可,但實際上這是非常困難的。
しかし、条約の別の条項では、各国に宇宙の汚染を回避する義務が課されており、自国の宇宙ごみを回収する責任があると解釈する余地も残されている。
然而,由於條約的另一條款規定各國有義務避免太空污染,因此也可以解釋為各國有責任回收自己國家的太空垃圾。
このような法的・制度的課題を乗り越え、宇宙ごみの再生利用を実現することは、今後の宇宙産業の持続可能性にとって極めて重要な意義を持つ。
克服這些法律及制度上的挑戰,實現太空垃圾的再利用,對於未來太空產業的永續發展具有極其重要的意義。
サリー大学研究・イノベーション学部副学部長のジン・シュアン氏も、「持続可能性の発想に対する関心は高まっているが、実際に実践するためには資金やインセンティブの整備が不可欠である」と述べている。
薩里大學研究與創新學院副院長金・シュアン先生也表示:「對可持續發展理念的關注正在增加,但要真正實現,資金準備和激勵措施是不可或缺的。」