人工衛星群が電波天文学に及ぼす深刻な脅威と、その保護に向けた取り組み

電波天文学は、1930年代にカール・ヤンスキーが天の川銀河からの電波を発見したことに端を発し、光学望遠鏡では捉えられない宇宙現象の解明に不可欠な役割を担ってきました。第二次世界大戦後、余剰となった軍事用レーダー機器の活用などを通じて、この分野は目覚ましい進歩を遂げ、現代の巨大電波望遠鏡は私たちの宇宙理解をさらに深めています。

しかし近年、急速に拡大する人工衛星のメガコンステレーション（巨大衛星群）が、電波天文学にとって増大する危険をもたらしています。SpaceX社のStarlink衛星を含む人工衛星の電子機器から意図せず放出される電磁放射（UEMR）が、低周波アレイ（LOFAR）電波望遠鏡などの観測によって検出されています。これらのUEMRは広範な周波数帯に及び、微弱な宇宙信号を検出する電波望遠鏡の能力を妨げる可能性があります。特に、Starlinkの第2世代衛星からは、意図された通信周波数帯よりもはるかに低い周波数帯で、広帯域および狭帯域のUEMRが検出されており、これは電波天文学のために保護されている周波数帯に干渉する恐れがあります。これらの観測結果は、複数の研究機関によって独立に確認されています。

この問題は、衛星群の急速な拡大によってさらに深刻化しています。2025年現在、SpaceX社のStarlinkは8,000基以上の衛星を展開しており、今後さらに数万基の衛星の打ち上げが計画されています。この増加は、電波望遠鏡の観測を圧倒しかねない累積的な電波ノイズを増大させる恐れがあります。

この課題に対処するため、天文学者と衛星運用者は協力して緩和策を模索しています。SpaceX社は、国際天文学連合（IAU）の「衛星コンステレーション干渉から暗く静かな空を保護するセンター（IAU CPS）」と協力し、衛星設計の変更によるUEMRの低減など、技術的な解決策を検討しています。また、国連の平和的宇宙利用委員会（COPUOS）も、衛星コンステレーションが電波天文学に与える影響を調査する議題を追加し、電波天文保護区（Radio Quiet Zones）を保護するための国際的なガイドライン策定を目指しています。COPUOSは、2029年まで毎年「暗く静かな空、天文学、大規模コンステレーション：新たな問題と課題への対応」について議論することを決定しました。これは、天文学コミュニティにとって、宇宙開発の進歩と科学的探求の保護との間で、バランスの取れたアプローチを見出すための重要な一歩です。

電波天文保護区の維持は、電波天文学の未来にとって極めて重要です。天文学者、衛星運用者、そして国際機関間の継続的な協力は、衛星ネットワークの拡大が宇宙の探求を妨げないようにするために不可欠です。この課題への取り組みは、技術革新と宇宙の理解という、人類共通の目標に向けた協調の機会をもたらすものです。