「爆発音すら届かぬ」宇宙の脅威…宇宙ゴミ・隕石の衝突危機を「音」で察知する最前線技術が始動！

宇宙ごみや観測の死角にある隕石など

大気圏を裂く20Hz以下の音を「超低周波音検知器」で捉える

人類を守る新たな手段として注目

巨大な輪のような物体の周りに人々が集まっている。物体には衝撃の痕跡と思われる変形が多くみられる。

目を引くのはその大きさと重さだ。直径2.5m、重量は0.5tに達する。野山に転がる通常のごみよりはるかに大きく重い。

この物体は昨年12月30日（現地時間）、ケニア南部のムクク村に落下した「宇宙ごみ」だ。ケニア宇宙局（KSA）は「所属国が特定されていない発射体から落下した部品と見られる」と説明した。

宇宙ごみの落下は、思いがけない出来事として村に衝撃を与えた。事前警告はなく、当然避難もできなかった。世界のどの研究機関もこの宇宙ごみの落下可能性を把握していなかったためだ。居住地に落下しなかったのは不幸中の幸いだ。そうでなければ、大規模な人的被害が生じていた可能性がある。

地球軌道には、ケニアに落下した発射体の残骸から故障した人工衛星、宇宙飛行士が置き忘れた工具まで、様々な宇宙ごみが滞留している。直径10cm以上のものだけでも約3万個ある。その大半は各国の宇宙機関がレーダーや望遠鏡で追跡している。これらの機関は、地上に残骸を残すほど大きな宇宙ごみが落下する際、世界に警告を発する。しかし、ケニアの事例で明らかになったように、監視網は100%完璧ではない。

このため宇宙科学界は他の監視手段にも目を向けている。その正体は意外なものだ。音を利用して、地球の安全を守るために開発された装置だ。

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引用：ケニア宇宙局（KSA）＾＠＠＾

圧力による空気の移動現象を観測

先月末、オーストリアで開催された欧州地球科学連合総会に参加した米国サンディア国立研究所の研究チームは、核実験監視装置で宇宙からの脅威に対応できるという独特な分析結果を発表した。研究チームが注目した装置は、「包括的核実験禁止条約機関（CTBTO）」が世界35カ国60カ所で運用している「超低周波音検知器」だ。赤道の熱帯雨林から北極の雪原まで、世界各地に設置されている。

超低周波音は20Hz（ヘルツ）未満の音だ。人間の耳には聞こえない。しかし、大気中で発生した衝撃により空気が強く圧縮されると必ず生成される。火山噴火や地震で超低周波音が発生する理由だ。強力な爆弾が爆発した際にも観測される。そのため、CTBTOは超低周波音検知器を世界のどこかで行われるかもしれない核実験の監視に使用している。研究チームは、地球の安全を守るためにこの超低周波音検知器を技術的に補完し、全く異なる種類の脅威から人類を守れると考えた。大気圏を突破して地上に落下する宇宙ごみの存在を捉えられるというわけだ。

宇宙ごみが大気圏に突入すると、必然的に気圧の変化が生じる。この時に発生する超低周波音は、宇宙ごみが大気圏を飛行する間、生成され続ける。超低周波音の伝播距離は数千kmに達する。超低周波音が発生する軌跡を分析すれば、宇宙ごみが地球のどの地域に落下するかを予測できる。現在、宇宙ごみの監視に使用されるレーダーや望遠鏡の観測性能が気象条件の影響を大きく受けるのに対し、超低周波音検知器はほとんど影響を受けないことも利点だ。

観測の死角に入る隕石を捕捉

超低周波音検知器は隕石対策にも活用できる。地球外で観測されていなかった隕石が大気圏に突然突入した場合でも、即座にその存在を把握できる。

大気圏に入って燃え尽きる直前まで存在自体が把握されていなかった隕石の例がある。2013年2月、ロシアのチェリャビンスク地域に落下した隕石だ。この隕石は空中で爆発し、7,000棟以上の建物を損壊し、1,500人以上に被害が及んだ。

相当な被害が生じたが、直径はわずか20mだった。さらに、地球への接近経路が偶然太陽と重なっていたため、観測がより困難だった。明るい自動車のヘッドライトの前で飛び回る虫を肉眼で見るのが難しいのと似た状況だった。超低周波音検知器を活用する警告システムが広範囲に構築されれば、このような隕石が大気圏に突入した後の移動経路を確認し、緊急避難警報を発令できると考えられている。

ただし、超低周波音検知器が万能というわけではない。空気がなく音が発生しない大気圏外の宇宙ごみの存在は、この装置では把握できない。レーダーや望遠鏡の有用性が依然として高い理由だ。研究チームは「この技術の併用が今後の地球防衛基盤の構築に貢献できるだろう」と述べた。