宇宙反射鏡計画、新たな光害源となる恐れ――夜空の暗闇が侵食される懸念

米国のあるスタートアップ企業が、太陽光を宇宙から「パッケージ」として地球に届け、指定した地域を必要に応じて照らす計画を打ち立てている。しかし最新の研究がこの壮大な商業構想に冷や水を浴びせた。宇宙鏡は目標とするクライアントにサービスを提供する一方で、世界のより多くの地域の夜空を意図せず明るくし、現代の光害の新たな発生源となりうるという。

軌道上に浮かぶ18メートル四方の「電球」

Reflect Orbitalという名のこの企業は、今年後半に「Eärendil-1」というコードネームの実験衛星を打ち上げる計画だ。エンジニアリング計画によれば、衛星は低地球軌道に投入された後、縦横18メートルの超薄型反射鏡を展開し、鏡面で太陽光を指向性をもって反射させ、地上の指定座標に光ビームを正確に照射する。同社の構想では、将来的に複数の宇宙鏡を組み合わせることで、高緯度都市の長い冬の夜に追加照明を提供したり、遠隔地の工業地帯に電力を供給したりすることも可能になる――顧客が注文さえすれば、太陽光が「オンデマンド」で届けられるというわけだ。

「私たちの目標は、太陽エネルギーをディスパッチ可能なリソースへと変換し、夜間にも太陽光を届けることです。」――Reflect Orbitalは技術説明書においてこのように述べている。

しかし、天文学界と環境研究者はこれを楽観視していない。最新の研究論文は、この「オンデマンド反射」は制御可能なレーザーポインターではないと指摘する。大気乱流、鏡面の回折、そして光学面形誤差により、反射光ビームは大気圏を通過する際に散乱し、当初の目標エリアよりもはるかに大きな拡散光斑を形成するという。同研究のシミュレーション計算によれば、設計上の光斑直径が数百メートルであっても、実際に照らされる天域は数百キロメートルにまで広がる可能性があり、無関係な多くの地域の夜空背景輝度が著しく上昇するという。

繰り返し浮上する宇宙の夢想

実のところ、宇宙に鏡を設置して地球を照らすというアイデアは目新しいものではない。早くも1929年、ドイツのロケット開拓者ヘルマン・オーベルトが巨大な軌道反射鏡で都市を照らす構想を提唱しており、ソ連の科学普及作家ツィオルコフスキーも同様のビジョンを描いていた。1990年代には、ロシアの「ミール」宇宙ステーションが「ズナーミャ」実験を実施し、軌道上で太陽エネルギー反射板の展開を試みたが、残念ながら機器は完全には展開できなかった。近年では、宇宙太陽光発電所が再び注目を集める中、宇宙鏡に新たな役割が与えられ、太陽光発電のエネルギーをマイクロ波やレーザーの形で地球に送り返す構想も浮上している。しかし実現に至ったものはほとんどなく、コストが極めて高く、地球への影響にも大きな不確実性があるためだ。

エネルギー伝送に焦点を当てた構想とは異なり、Reflect Orbitalが選んだのは最も直接的な利用方法、すなわち可視光を地上に戻すというアプローチだ。これは同社を、「光照射の創出」を商業目的とした初の宇宙ミッションとして位置づけることになる。この発想は巧みに見えるが、同時に一つのデリケートな問題を公衆の前に持ち出す――宇宙における光害も、無線周波数と同様に国際的な調整の対象とすべきではないか、という問いである。

急速に失われる暗闇の夜

実際、地球表面の人工光害はすでに制御不能な状態にある。近年の複数の研究によると、LED照明の普及により、世界の夜間屋外人工光照射面積は年間約10%のペースで増加している。地上の天文台は都市からの光のハローを避けるために、より辺鄙な地域への移転を余儀なくされている。そこに宇宙反射鏡が加わることで、一部の地域では「天上」からの持続的な光のハローが形成される可能性があり、これはダークスカイ保護区の頭上に灯りをともすに等しい。

「私たちは何世紀もかけて都市の光害から逃れてきたのに、今度は頭上の鏡によって再び光害の中に引き戻されようとしているかもしれない。」――国際ダークスカイ協会のあるアドバイザーがコメントの中で述べた。

さらに深刻なのは、この影響が国境を越えるという点だ。軌道高度約600キロメートルの衛星が一度反射する光斑は、複数の国や地域をカバーする可能性がある。つまり、ある企業が沿岸都市に「夜間の太陽光」を提供している際、隣国の内陸部の農村住民も、夜空が奇妙に霞んでいくのを目にすることになりかねない――それは自然現象ではなく、商業行為の結果として。

規制の外に存在するグレーゾーン

現在、国際電気通信連合は軌道周波数や衛星の軌道位置について厳格な割り当てを行っているが、「太陽光を反射させる」という物理光学的行為にはほぼ何の制約も設けていない。米国の商業宇宙打ち上げ認可は主に連邦航空局のミッション認可に基づいており、この種のペイロードの環境影響評価は往々にして簡略化されて処理される。Reflect OrbitalのEärendil-1衛星は18メートルの鏡一枚にすぎず、まだ小規模な実証に過ぎないが、将来数十枚、あるいは数百枚の鏡が構築された場合、その累積効果は無視できないものとなる。

編集後記：技術の巧みさは倫理的な妥当性を意味しない。太陽光を商品として定向販売するというアイデアはロマンティックに聞こえるが、暗闇の夜を一部の人々だけの贅沢品にしてしまう恐れがある。この全く新しい「宇宙地理工学」に対して私たちが必要としているのは、一企業の声明ではなく、学際的な科学的評価と地球規模の協議メカニズムかもしれない。天文学、生態学、そして商業的利益の間に、星空を守り続けられるバランスを見出すべきである。

現時点では公的な規制上の禁止令は存在しないが、この新たな研究は少なくとも私たちに、あらゆる宇宙物体の存在が予想外の形で地球環境を変えうることを思い起こさせる。Eärendil-1が打ち上げられる前に、夜の帳の下で沈黙している声に、まず耳を傾けるべきではないだろうか。

本記事はMIT Technology Reviewより編訳