スペースデブリを効率的に除去するための NASA の革新的なソリューション

新しいデータの分析によると、 NASA そのパートナーは、増大する軌道上のデブリ問題にこれまで考えられていたよりも費用対効果の高い方法を発見した可能性がある。

NASAの技術・政策・戦略局は、軌道上のデブリによってもたらされるリスクを測定する方法についての新たな洞察を政府機関の指導者に提供する新しい報告書を発表した。

NASAのOTPSを率いるチャリティ・ウィーデン氏は、「地球軌道上での活動の増加により、地上通信の高速化から気候変動への理解まで、あらゆることが可能になった」と述べた。 「こうした機会の増大により、宇宙環境はより混雑した状態に陥っています。この研究は、NASAが最近発表した『宇宙持続可能性戦略』で概説されているように、この重要な問題に経済的な視点を適用することで、その環境についての理解を迅速に改善するためのNASAの取り組みの一環です。」

レポート、 軌道上のデブリの軽減、追跡、修復の費用対効果の分析は、軌道上のデブリに関連する技術的および経済的不確実性に対処するためのOTPSの取り組みの第2段階です。

静止領域内の物体の数を示す、地球の周りの軌道上の破片のシミュレーション。 クレジット: NASA ODPO

前回のレポートからの進捗状況

OTPS 第一段階レポートは2023年に発表され、物体の移動、除去、再利用を含む軌道上のデブリ修復措置の費用対効果の分析を求める政策立案者に初期情報を提供した。 新しい報告書により、軌道上のデブリによる宇宙船へのリスクの推定の質が向上しました。 これらの新しい推定値は、宇宙の最大のデブリからミリメートルサイズの破片まであらゆるものをカバーしています。 この報告書はまた、OTPS チームの焦点を拡大し、新たなデブリの生成を軽減し、既存のデブリを追跡できる行動を含めます。

「この研究により、増大する軌道上のデブリ問題に対処するために私たちが採ることができる最も費用対効果の高い行動は何か?という疑問に答え始めることができます。」 報告書の筆頭著者であるNASAのアナリスト、ジェリコ・ロック氏はこう語った。 「すべてをドルで測定することで、宇宙船の保護と小さなデブリの追跡、または 50 個の大きなデブリの除去と 50,000 個の小さなデブリの除去を直接比較することができます。」

リスクを測定するための革新的な方法

新しい OTPS 報告書は、軌道上のデブリの数などのリスク指標ではなく、スペースデブリによってもたらされるリスクを直接推定している点で、これまでの軌道上デブリ研究とは異なります。 さらに、デブリを避けるための宇宙船の操縦、接近への対応、デブリの衝突による損傷や損失からオペレーターが被る可能性のあるコストをモデル化することで、リスクをドルで測定します。 この研究では、軌道上のデブリ環境が 30 年間にわたってどのように進化するかをシミュレーションしています。

費用対効果の高い戦略を評価する

この研究では、合計で、軌道上のデブリのリスクを軽減するために実行できる 10 を超えるさまざまな措置 (遮蔽、小さなデブリの追跡、大きなデブリの処理など) の費用対効果を比較しています。 最終的にチームは、ポートフォリオとして知られるさまざまな手順の組み合わせの費用対効果を評価したいと考えています。

報告書の分析では、宇宙コミュニティが宇宙の持続可能性を支援するための費用対効果の高いアプローチとして歴史的に見てきた一般的な賢明な行動を再検討しています。 たとえば、報告書では、一部のデブリ処理方法はデブリ軽減と同等の価値がある可能性があると推定しています。 また、死んだ宇宙船を迅速に軌道から離脱させることが、リスクを軽減するための費用対効果の高い方法であると推定されています。 このような発見は、軌道上のデブリの問題に対処する際に、NASAの指導者や宇宙コミュニティに新たな考慮事項を提供する可能性がある。

将来の計画とパブリックアクセシビリティ

OTPS は、研究の作成に使用された研究コードを一般に公開する予定です。 研究チームは、軌道上のデブリとそれに対処するためのさまざまなアプローチを理解するための研究を継続し、その知識を関係者と共有する予定です。