【解説/宇宙開発】宇宙空間を漂う「スペースデブリ」を回収する方法はあるのか？ [すらいむ★]

宇宙空間を漂う「スペースデブリ」を回収する方法はあるのか？

　地球の周囲には、人工衛星やロケットの破片である「スペースデブリ」が無数に漂っています。
　そんなスペースデブリが人工衛星に衝突することで地球での暮らしに大きな影響が出る可能性が指摘されており、スペースデブリを除去するために銛(もり)を用いる方法やレーザーキャノンを用いる方法などが検討されています。
　しかし、科学系メディアのScientific Americanは「スペースデブリの除去は、スムーズに進んでいない」として、地球の周囲を漂うスペースデブリの現状を解説しています。

　Space Junk Removal Is Not Going Smoothly - Scientific American
　https://www.scientificamerican.com/article/space-junk-removal-is-not-going-smoothly/

　宇宙開発が始まって以来数十年間、ロケットの使用済み燃料タンクや活動を停止した人工衛星、壊れた人工衛星、事故によって飛散した人工衛星の破片など、無数のスペースデブリが宇宙空間に放たれてきました。
　加えて、宇宙開発企業SpaceXの衛星インターネットサービス「Starlink」では1万2000基に及ぶ人工衛星の打ち上げが計画され、他にもAmazonやOneWebといった企業の衛星インターネットサービスのために何千もの人工衛星が打ち上げられる予定であることから、Scientific Americanはスペースデブリと人工衛星が衝突するリスクが高まっていると指摘しています。

（以下略、続きはソースでご確認下さい）

Gigazine 2021年04月17日 19時30分
https://gigazine.net/news/20210417-space-junk-removal/

ゴミ処理費用が半端ないし、ごみ処理機材を打ち上げるの失敗したら
新たなゴミだしなｗ

大気圏に向かって跳ね返すようなゴムで出来た反射板とかダメなんか？

蜘蛛さんにアドバイス貰うのはどうや

>>2
一番良いのは大気圏で燃える大きさに砕いて、地球に向かって落とす事やな。
無重力やし、一度動かせば勝手に引力で落ちてく。

>>1
真空中で使える鳥黐ネットを開発してデブリが多い軌道に放置しとけばいい。
ゴミが貯まって自重増加で軌道が下がって勝手に燃え尽きる。

2007年に自国の気象衛星を標的に衛星破壊の実験を実施してデブリ量産した迷惑な国があったな

>>7
去年
またやったってアメリカが猛抗議してたっけ

漂うっていうか高速で飛んでるからなぁ
巨大な板状のものを浮遊させてそこにぶつかるようにするくらいか

マクロスでマグロを回収してたな

米中の軍事衝突で数百機の衛星が一気に破壊される
地球はデブリに包まれて人類は数百年間大気圏内に閉じ込められるのだ

ダイソンがなんかやってくれそう

使い捨てられた人工衛星
シャトルが切り離したタンク...

>>6
重くなれば落ちる
ってのは典型的な勘違い　

そもそも軌道速度秒速7.8kmで正面衝突、側面衝突するデブリを受け止める方法は無い。

全てのデブリに同行軌道を取って捕獲することは、軌道変更に掛かる膨大なエネルギーを考えればほぼ不可能。

強いて現実的な方法を考えるなら、破壊目的ではなく減速目的の高出力レーザー砲台を軌道に乗せて、デブリ一個一個地道に落として行くしか方法は無い。

ロンなんとかの槍だろ？

https://www.kenkai.jaxa.jp/research/debris/deb-removal.html

アルタイル7型が就航しないことにはなあ。

トリモチつかえよ

レーザーの開発は、一般的には禁止されてるし。
でも、あんまりやりすぎると・・・
人間が、電気エネルギーを持った生命体になるぐらいだし・・・

正直、レーザー関連は、もういじらない方がいいと思う。
農業より長い年月を考えると・・・もう無理だぜ！('Д')ｂ

ISSくらいの大きさのレーザー発射施設を建造して太陽光で充電しながらデブリをレーザー照射で大気圏に落とす
ついでに余った太陽光エネルギーはマイクロウェーブで地上の受信施設に送電というのはどうでしょう

ブルーオリジン　逆噴射で見事に着陸成功
https://www.youtube.com/watch?v=UGV9ShuE9bE

>>5
いんや、軌道速度を殺さないと落ちていかない

ダイエットがんばってね

ハエ取り紙を宇宙空間に大量にばら撒けば解決
このアイデアをパクるなら金払え

>>15
受け止めるのは無理なのはわかったが
弾丸の10倍以上速いデブリに狙いをつけて1個1個落とすのも不可能

>>26
砲台の方もほぼ同速度で動いてるわけだし
人間が目視でやるわけじゃなかろうし
ワンチャンあるのでは

>>27
>>15でも出てるんだけど砲台の方がデブリと同速度で動くのは膨大なエネルギーが必要でほぼ無理
高出力のレーザーを範囲照射して偶然デブリが当たるのを待つのが限界かな

>>28
デブリと同軌道に打ち上げて衛星にした時点で速度はデブリと同じじゃないのん？

>>29
衛星の場合かよ…それなら同軌道のデブリは落とせる
ただし、デブリって色々な軌道のものがあるから１衛星で落とせるのは限定的

デブリを回収する競技大会を開催する

中国様の破壊実験が酷かったな

あの破片がさらなる衝突破壊を誘発し
エンドレスの連鎖に

レーザーキャノンって、なんだ？

さらっと物騒な兵器を出してきたなｗｗｗ

俺としてはテクノーラ社に頑張ってもらいたい

マーフィーの法則に支配されてっからなー
すげー極小確率なのに重なって欲しくないときには軌道が重なる
いつでも捕まえられるのなら同じ射場から打ち上げるヤツの反作用質量に使って落とせばいいんだし

磁石浮かべとけばくっつくんじゃね

レーザーとか銛を突き刺してデブリを1個ずつチマチマと掃除するやり方は
宇宙に巨大構造体を運べない今のテクノロジーの限界で、手間暇かかるだけの苦肉の策なんだよ
巨大なデブリならまだしも数十万個とある微小なデブリはとてもじゃ無いがカバーしきれない

近いうちに超大型ロケットが完成するからそれでデブリの衝突に耐えうる構造物を飛ばして
低軌道を何個も周回させておけば衝突したデブリが跳ね返って地球に落下するから自然と掃除してくれる
原始的だが1番コストも掛からず素早くデブリ除去できる合理的な方法だと思うわ

じきに地球に落ちるか衛星軌道から外れるかするでしょ
宇宙論的スケールで言えばすぐだよすぐ

>>25
人工衛星にも絡んじゃうだろ！

繰り返し使えるデブリ除去衛星考えた

構造
衛星の前後に強力なイオンエンジンを取り付ける
太陽電池を含め、衛星をなるべく細長い形状にする

運用
まずデブリと軌道を合わせ、ランデブー状態にする。
デブリに対し前方のイオンエンジンのガスで押しながら、後方のイオンエンジンで速度を落として軌道を下げる
薄い大気の影響を受ける高度まで軌道を下げたら、デブリ除去衛星だけイオンエンジンで離脱し高度を上げる

これで複数のデブリを除去し続けられる

課題
地球の夜側で電力どうしよう

ちなみに>>40はある程度大きなデブリを想定している。
小さいデブリなら、デブリの軌道と逆走する対向軌道に乗って
すれ違いざまに薄いガスを浴びせればいいと思う。

これはこれで資源になるんじゃないの？
それなりの重量物を衛星軌道に乗せるにはかなりのエネルギーが必要だろうから
軌道上で大型衛星を作るとしてその原材料に使えないものか

>>39
くっつかないように外板に油を塗っとけばOK

ぼくのかんがえたアイデア！

小学生ホイホイか？このスレ

一流のハスラーなら一発で100個くらい大気圏に落とせるんでは？

一流のハスラーなら一発で100個くらい大気圏に落とせるんでは？

半課のハチマキに頼め

>>44
くっつける！とか言ってるのは間違いなく小学生だなｗ
ただ >>40 のやつは結構ガチなんじゃないか？

ゴミ収集車を月曜と金曜日に
イーロンマスクに作ってもらおう

>>40
>まずデブリと軌道を合わせ、ランデブー状態にする。
これが難しいからみんな悩んでるんだろ。
これが簡単に出来たら問題は９０％以上解決。

>>50
その難しいって言う原因だけど、
軌道要素を正確に計算する事や、近づいたデブリを光学で自立追尾することは現時点では可能で
問題になるのが「軌道面が違いすぎると衛星に積める燃料では足らない」だよな。

これがイオンエンジンなら、今まではやったことはないが可能なんじゃないか？
確か比推力がロケットの10倍とかだし軌道面変更も行けそう

>>51
ボルト・ナット、破片と無数にあるデブリのてんでバラバラな軌道を、ひとつづつ追いかけて対処することを考えてみよう。

>>51
比推力の意味分かってないだろ？
それとも１回の軌道変更（１個のデブリ捕捉）の所要時間が数年オーダーでも良しと考えてる？

>>52
それって>>40ではなく>>41で言ってる件だと思う。
それに対象が無数にあるって事は、奇しくも近い軌道にある確率も上がる事になるんじゃないか

>>53
そりゃわるよ、結果として得られる推力の話であってエンジン出力がデカイわけでは無いと。
得られる推力が数グラムでも、デブリ自体が大量にある状況なので週単位で次のデブリを追尾までいけるんじゃないかな。実用段階なら。
最初の実験とかなら確かに年単位かかりそう

ビームで広範囲に帯電させて太陽風で落とすとか出来ないんかね

>>55
通常の化学エンジンでも週単位は難しいかと（運良く軌道がほぼ同一とかは別として）。
素早く軌道変更となると数kN以上の推力は欲しいがイオンエンジンの推力は数10mN程度。
（1万倍程度違う）

これが役に立ちそう

https://i.imgur.com/Y64ZN2C.jpg

>>54
なんだ、単なる言葉遊びじゃねーか

地球の周囲に溢れる「宇宙ごみ」の除去が、いよいよ現実味を帯びてきた
https://wired.jp/2021/04/20/its-finally-time-to-take-out-the-space-trash/
>ブラッカビーによると、アストロスケールの磁性体プレートの衛星への
>使用に合意した最初の企業は、これまでのところOneWebである。
>衛星インターネット企業の同社は、2021年10月にブロードバンド
>サーヴィスを開始する予定だ。

ＳＦ小説で
「巨大なスチールウールで絡め取る」
というアイデアがあった。
『第六大陸』だったかな。
減速させられればそれで良し、衝突で燃え尽きてもそれで良し。

そのスチールウールというか「超丈夫で超軽くて超デカい綿」の製法を
>>4　蜘蛛さんにアドバイス貰う
というアイデアで短編一本くらいイケそうな気がする。

LEOだと第１選択は地球に落とす（大気で燃え尽きさせる）だけど、
MEO,GEOは、よっぽど何らかの技術革新がない限り解決策は出ないやろうな。

砂漠に鏡沢山並べて人工衛星の所で焦点結ぶようにすれば人工衛星溶かして燃やす事できるんじゃね？

>>59
違うよ。てんでバラバラな軌道であっても
数が多ければ多いほど分、近い軌道のデブリはより近くなると言う話。
言葉遊びではなく数学の密度の話だ。

距離が近くなる可能性が高くなってもベクトルが違えば意味ないけどな

近い軌道ってのはベクトルが近いって意味合いかもよ

レーザー案はいいと思うけどな。跡形もなく蒸発させてガスにしてしまえば太陽風で吹き飛ばせるだろうし。
大気圏に落とせる見込みのない軌道のデブリにも使える

意識高い系に任せればなんとかしてくれる

>>67
数百キロ先の秒速数キロで動いてる物に照準合わせ続けられるのか
おまけに相手の位置はレーダー観測だろうから数百メートルの誤差があるだろうし

やっぱり「ぼくのかんがえたさいきょうのさくせん！」スレやなー。
小学生大集合！ワラ

>>67
マジレスすると衛星軌道は地球磁気圏内なので太陽風は吹いてない。

アストロスケールって会社が最近試験機打ち上げたらしいね
動画見てみたけどこれドッキングが完全にインターステラーじゃねーか！
回転する物体へのドッキング難しいと思ってたけどこれやるんやな
胸熱すぎたわ
https://youtu.be/HCWxdK7l0hI

レーザーで消滅（気化）自体はいいのだが、実用上の問題として、
目標デブリ「全体」を気化（あるいは10E-6くらいのサイズにまで粉々に）しないとデブリが増えることになる。
地上でのレーザー兵器の威力ってどんなもんなんやろな。

レーザーは消滅させるんじゃくて、光圧だったり表面の物質を気化させたりして減速するんじゃなかったっけ？
地上からは全部蒸発させるほどのエネルギー密度まで集光出来ないんじゃないか

>>71
磁気圏で遮られるのは太陽から来る放射線の方じゃなかった？
地球の大気が太陽風で僅かにかっさらわれているのが月探査衛星かぐやでも観測されていたはず

>>75
太陽風が何か分かって言ってる？
「太陽から来る放射線」が太陽風と別物と思ってる？

膨大な数のデブリ回収と減速の方法が現実的にない。
100年後の未来に託すしかないね。

>>76
放射線：原子核の陽子電子が分離しているので、電気的に磁力の影響を受ける。サイズが小さいので普通の物体を通り抜けたり内部で衝突したりする

太陽風：原子核は分解しておらず、通常の原子からなるガスの状態を保っている。放射線のような磁力の影響の受け方はしない

結構違う。

>>78
太陽風は太陽から放出されたプラズマのこと。
プラズマとは電離した粒子（原子核や電子）のこと。
これが放射線じゃなくって何だってんだよ。
基本的なことくらいはwikipediaででもいいからちゃんと調べろ。

小さい重力場を作って重力の吸引能力で吸い込む

ようは超々小型ブラックホールを作る

レーザーのプラズマ化を利用して加減速させればいい

ハエとり紙

>>78
原子核を簡単に分解しないでくれ。

>>79
ガスとプラズマ間違えてるのは今気付いたわ。プラズマなら磁気圏には入れないで正解。

ただプラズマと放射線はまた別物だよ。基本的なことくらいはwikipediaででもいいからちゃんと調べろ。

核ミサイルを発射する宇宙ステーションを作って
デブリとできるだけ相対速度が低くなるように核ミサイルを発射
核爆発を起こして熱で溶かす
とかになるんじゃないだろうか

アメリカ、ロシア、中国は宇宙から地上への攻撃も考えてるだろうから
・軍事的に優位になれる
・デブリも消せる
・使い切れないくらい持っている核弾頭を使える、宇宙でのデータが取れる
一石三鳥

>>84
お前は>>79なんかより>>83を気にすべき。
物理も化学も基礎が全く理解できとらんぞ。

少し前にニコニコで見たデブリ回収業者のアニメ、プラネテスは面白かったな
終盤はテロリストとの闘いや木星へ行く話になってあまりデブリ関係なくなったが

>>85
EMP効果で文明崩壊させるつもりか　
それに加熱させる大気が無い真空中では核爆発に付き物の火球や爆風も過小で
デブリに対する効果範囲も小さくコストに合わない

>>85
軌道上で何かを爆発させたらそれだけでデブリが大量発生すると思うんだが
しかも強力な放射性物質のやつ
そして地上には放射性物質が降り注ぐ

警察署なくしてクビでもかってにやっている

デブリ同士の衝突の連鎖で想定よりはるかに早くケスラーシンドロームが起きる恐れもある
わりと危機的状態といっていい