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「もうすぐ地球に落ちてくる」中国の宇宙ステーション 科学者たちが予測した被害状況とは…

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「もうすぐ地球に落ちてくる」中国の宇宙ステーション 科学者たちが予測した被害状況とは…

WIRED 更新

 中国の宇宙ステーション実験機「天宮1号」が、これから4月までのどこかの時点で地球に落下する可能性が濃厚になってきた。人に危害が及ぶリスクはどのくらいあり、それはいったいどうやって算出されるのだろうか。そこから導き出された結果とは--。

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2011年9月に打ち上げられた中国の宇宙ステーション実験機「天宮1号」。PHOTO: VCG/GETTY IMAGES

8,500kgある中国の宇宙ステーション実験機「天宮1号」が、ついに地球に落ちてくる。今から2018年4月までのいつなのかはわからない。大部分は軌道上で燃え尽きるが、かなりの大きさの塊(ある推計によると最大約100kg)が地上に到達する可能性がある。

問題は、どこに落ちるのか、確かなことが誰にもわからないということだ。ただ、専門家たちが心配しているかというと、そういうわけでもない。天宮1号の一部が落ちてきて人の体に危害が及ぶ可能性は低く、1兆分の1というレヴェルだからだ。

こうした可能性を専門家たちがどうやって算出するのか、おそらく聞いたことはないだろう。聞いたことがない人たちのために、「再突入のリスク分析」という最高に魅力的な世界を紹介させてほしい。放棄された宇宙船や使用済みの打ち上げロケットなど、地球を周回している何万というさまざまな巨大な塊から、大気圏を突き抜けてこの地上の人々の脅威になるものを予測する科学の世界だ。

落下時に部品が生き残る可能性

まず理解しなければならないのは、宇宙船が地球に落下する際に無傷のままではないことである。大気圏再突入による、ものすごい熱と力によって、小さな物体は大半が跡形もなくなる(業界用語では「空力加熱消滅(aero-thermal demise)」と呼ぶ)。

しかし大きな宇宙船だと、熱的特性やエアロダイナミクス、宇宙船内の位置などによって、部品が生き残る可能性がある。そして実際に、そうしたことが起こっている。

「宇宙船自体は主コンテナだと考えてください」と語るのは、エアロスペース・コーポレーションで再突入のリスク評価を監督するマイケル・ウィーヴァーだ。「コンテナの外殻がだめになるまで、中の部品は熱に晒されません。そして、部品の中にある部品の中に、さらに部品がある場合があります」

この「マトリョーシカ効果」が、部品の“生死”に大きく影響することがある。十分に詳細な設計図があれば、研究者はソフトウェアを使って空力加熱による崩壊をモデル化できる。NASAは「Object Reentry Survival Analysis Tool」というプログラムを使っており、エアロスペース・コーポレーションでは、「大気による加熱と崩壊」を頭文字で短縮した「AHAB」を使っている。

テキサス州ジョージタウンに落下した、ボーイングのロケット「デルタ」の推進剤タンク。PHOTOGRAPH COURTESY OF NASA

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