TED日本語 - ナタリー・パネク: 地球を周回している宇宙ゴミを片付けましょう

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TED日本語 - ナタリー・パネク: 地球を周回している宇宙ゴミを片付けましょう

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地球を周回している宇宙ゴミを片付けましょう
Let's clean up the space junk orbiting Earth
ナタリー・パネク
Natalie Panek

内容

私達の生活は、地球上にはないものに支えられています。それは情報、娯楽、通信など多くのことに常に使われている人工衛星インフラです。しかし、地球軌道は無限にある訳ではありません。私達の行動を大きく変えなければ、宇宙デブリの問題は悪化して行くだけでしょう。ナタリー・パネクは、私達が頼りとしている人工衛星の宇宙環境への影響を考えて欲しいと訴えます。地球の軌道環境はとても美しく、人類の探索の出入り口でもあります。それをどう保つかは、私達次第なのです。

Script

Our lives depend on a world we can't see. Think about your week so far. Have you watched TV, used GPS, checked the weather or even ate a meal? These many things that enable our daily lives rely either directly or indirectly on satellites. And while we often take for granted the services that satellites provide us, the satellites themselves deserve our attention as they are leaving a lasting mark on the space they occupy.

People around the world rely on satellite infrastructure every day for information, entertainment and to communicate. There's agricultural and environmental monitoring, Internet connectivity, navigation. Satellites even play a role in the operation of our financial and energy markets. But these satellites that we rely on day in and day out have a finite life. They might run out of propellant, they could malfunction, or they may just naturally reach the end of their mission life. At this point, these satellites effectively become space junk, cluttering the orbital environment.

So imagine you're driving down the highway on a beautiful, sunny day out running errands. You've got your music cranked, your windows rolled down, with the cool breeze blowing through your hair. Feels nice, right? Everything is going smoothly until suddenly your car stutters and stalls right in the middle of the highway. So now you have no choice but to abandon your car where it is on the highway. Maybe you were lucky enough to be able to move it out of the way and into a shoulder lane so that it's out of the way of other traffic. A couple of hours ago, your car was a useful machine that you relied on in your everyday life. Now, it's a useless hunk of metal taking up space in a valuable transportation network. And imagine international roadways all cluttered with broken down vehicles that are just getting in the way of other traffic. And imagine the debris that would be strewn everywhere if a collision actually happened, thousands of smaller pieces of debris becoming new obstacles.

This is the paradigm of the satellite industry. Satellites that are no longer working are often left to deorbit over many, many years, or only moved out of the way as a temporary solution. And there are no international laws in space to enforce us to clean up after ourselves.

So the world's first satellite, Sputnik I, was launched in 1957, and in that year, there were only a total of three launch attempts. Decades later and dozens of countries from all around the world have launched thousands of more satellites into orbit, and the frequency of launches is only going to increase in the future, especially if you consider things like the possibility of 900-plus satellite constellations being launched.

Now, we send satellites to different orbits depending on what they're needed for. One of the most common places we send satellites is the low Earth orbit, possibly to image the surface of Earth at up to about 2,000 kilometers altitude. Satellites there are naturally buffeted by Earth's atmosphere, so their orbits naturally decay, and they'll eventually burn up, probably within a couple of decades. Another common place we send satellites is the geostationary orbit at about 35,000 kilometers altitude. Satellites there remain in the same place above Earth as the Earth rotates, which enables things like communications or television broadcast, for example. Satellites in high orbits like these could remain there for centuries. And then there's the orbit coined "the graveyard," the ominous junk or disposal orbits, where some satellites are intentionally placed at the end of their life so that they're out of the way of common operational orbits.

Of the nearly 7,000 satellites launched since the late 1950s, only about one in seven is currently operational, and in addition to the satellites that are no longer working, there's also hundreds of thousands of marble-sized debris and millions of paint chip-sized debris that are also orbiting around the Earth. Space debris is a major risk to space missions, but also to the satellites that we rely on each and every day.

Now, because space debris and junk has become increasingly worrisome, there have been some national and international efforts to develop technical standards to help us limit the generation of additional debris. So for example, there are recommendations for those low-Earth orbiting spacecraft to be made to deorbit in under 25 years, but that's still a really long time, especially if a satellite hasn't been working for years. There's also mandates for those dead geostationary spacecraft to be moved into a graveyard orbit. But neither of these guidelines is binding under international law, and the understanding is that they will be implemented through national mechanisms. These guidelines are also not long-term, they're not proactive, nor do they address the debris that's already up there. They're only in place to limit the future creation of debris. Space junk is no one's responsibility.

Now, Mount Everest is actually an interesting comparison of a new approach to how we interact with our environments, as it's often given the dubious honor of being the world's highest garbage dump. Decades after the first conquest of the world's highest peak, tons of rubbish left behind by climbers has started to raise concern, and you may have read in the news that there's speculation that Nepal will crack down on mountaineers with stricter enforcement of penalties and legal obligations. The goal, of course, is to persuade climbers to clean up after themselves, so maybe local not-for-profits will pay climbers who bring down extra waste, or expeditions might organize voluntary cleanup trips. And yet still many climbers feel that independent groups should police themselves. There's no simple or easy answer, and even well-intentioned efforts at conservation often run into problems. But that doesn't mean we shouldn't do everything in our power to protect the environments that we rely and depend on, and like Everest, the remote location and inadequate infrastructure of the orbital environment make waste disposal a challenging problem. But we simply can not reach new heights and create an even higher garbage dump,one that's out of this world.

The reality of space is that if a component on a satellite breaks down, there really are limited opportunities for repairs, and only at great cost. But what if we were smarter about how we designed satellites? What if all satellites, regardless of what country they were built in, had to be standardized in some way for recycling, servicing or active deorbiting? What if there actually were international laws with teeth that enforced end-of-life disposal of satellites instead of moving them out of the way as a temporary solution? Or maybe satellite manufacturers need to be charged a deposit to even launch a satellite into orbit, and that deposit would only be returned if the satellite was disposed of properly or if they cleaned up some quota of debris. Or maybe a satellite needs to have technology on board to help accelerate deorbit.

There are some encouraging signs. The UK's TechDemoSat-1, launched in 2014, for example, was designed for end-of-life disposal via a small drag sail. This works for the satellite because it's small, but satellites that are higher or in larger orbits or are larger altogether, like the size of school buses, will require other disposal options. So maybe you get into things like high-powered lasers or tugging using nets or tethers, as crazy as those sound in the short term.

And then one really cool possibility is the idea of orbital tow trucks or space mechanics. Imagine if a robotic arm on some sort of space tow truck could fix the broken components on a satellite, making them usable again. Or what if that very same robotic arm could refuel the propellant tank on a spacecraft that relies on chemical propulsion just like you or I would refuel the fuel tanks on our cars? Robotic repair and maintenance could extend the lives of hundreds of satellites orbiting around the Earth.

Whatever the disposal or cleanup options we come up with, it's clearly not just a technical problem. There's also complex space laws and politics that we have to sort out. Simply put, we haven't found a way to use space sustainably yet.

Exploring, innovating to change the way we live and work are what we as humans do, and in space exploration, we're literally moving beyond the boundaries of Earth. But as we push thresholds in the name of learning and innovation, we must remember that accountability for our environments never goes away. There is without doubt congestion in the low Earth and geostationary orbits, and we can not keep launching new satellites to replace the ones that have broken down without doing something about them first, just like we would never leave a broken down car in the middle of the highway. Next time you use your phone, check the weather or use your GPS, think about the satellite technologies that make those activities possible. But also think about the very impact that the satellites have on the environment surrounding Earth, and help spread the message that together we must reduce our impact.

Earth orbit is breathtakingly beautiful and our gateway to exploration. It's up to us to keep it that way.

Thank you.

(Applause)

私たちの日常生活は 地上にはない世界に支えられています この数日を振り返ってみて下さい テレビを観ましたか? GPSは使いましたか? 天気予報のチェックや 食事はしましたか? 日常生活で私たちが これら多くのことができるのは 直接的にも間接的にも 人工衛星のお陰なのです 私たちは そんな衛星の恩恵を受けながら それを当然の如く 暮らしていますが 衛星に関心を持つことは 重要なことです なぜなら 衛星は 宇宙に長く その痕跡を残すからです

世界中の人々は毎日 人工衛星インフラに頼っています それには インフォメーション、エンターテイメント、通信 農業や環境のモニタリング インターネットの接続や ナビゲーションなどが 含まれます 人工衛星は 経済やエネルギー市場の オペレーションにも一役買っています 毎日 私たちが頼みとしている これらの衛星にも 寿命があります 推進剤がなくなったり 故障し機能しなくなったものや 寿命が来て自然と機能停止した ものもあるかも知れません それぞれの時点で 衛星は 事実上 宇宙のゴミとなって 地球周回軌道上に集積してしまいます

これを想像してみて下さい ある晴れた日 あなたは 所用で高速道路を運転しています お気に入りの曲を流し 開いた窓からは 涼しい風が入って来て 髪をなびかせています いい気持ですね 何もかもスムーズにいっています その時 突然車の動きが ギクシャクし止まります それも高速道路の真ん中で さあ 高速道路に車を 置いて行く他ありません 幸運にも 車を路肩に寄せることができ 交通の邪魔にならないで 済んだかもしれませんが 数時間前は 日常 欠かせない有用な機械だった車は 今や無用のただの鉄の塊と化し 重要な交通網には 不要物となるだけです また 国際的な道路網に 交通の邪魔でしかない故障した車が 散在している状況を 想像してみて下さい または 車の衝突事故が起きて 至る所に散らばる残骸の 無数の小さな破片が 新たな障害物となっているのを 想像してみて下さい

これが衛星業界の実情です 機能が停止した衛星は 長期間に渡り 軌道から外れたままにしておくか 一時凌ぎの手段として 障害とならないよう移動させます 宇宙では国際法などないので 後片付けは義務づけられていません

世界初の人工衛星スプートニク1号は 1957年に打ち上げられました その年 衛星打ち上げが試みられたのは 合計3回だけでしたが その後 数十年間で 数十ヶ国が何千基もの衛星を 軌道に乗せてきました その数は これからも 増えていくだけでしょう 900基以上からなる衛星群が 打ち上げられる可能性が あることを考えると そう思わざるを得ません

今では衛星を様々な高度の軌道に 使用目的に応じて乗せています その最も一般的な場所の1つは 地球表面の様子を撮るための 地球低軌道です これは高度約2千キロ上にあり この軌道の衛星は 地球の大気に晒されているので 軌道上で自然に劣化していき 最後には 恐らく数十年内に 燃え尽きてしまいます 衛星が送られるもう1つの場所は 高度約3万5千キロの 静止軌道です この高度の静止衛星は 移動せず地球と共に自転して 通信やテレビ放送などに 使われています このような高軌道の衛星は 何世紀も残ります また「墓場軌道」 と名付けられた 不気味なゴミ捨て場 となった軌道があり そこには寿命の尽きた衛星が 他の衛星の邪魔にならないよう 一般の衛星軌道から 移動されてきています

1950年代から7千基程の衛星が 打ち上げられて来ましたが その内の千基ほどしか 現在機能していません 機能していない人工衛星に加えて 何十万ものビー玉サイズのデブリや 何百万の剥げた塗料片が 地球を周回しています これらは宇宙ミッションだけでなく 私たちの生活に欠かすことの出来ない 衛星にとっても重大な脅威です

宇宙デブリやゴミは 増々心配の種となっています 各国の そして国際的な努力で 技術水準を高め これ以上デブリを 増やさないよう制限しています 例えば 地球低軌道を回る衛星は 25年以内に軌道から外れるように 製造されることが奨められています それでも随分後の話です 特に何年も機能していない 衛星にとっては そうです また機能しなくなった静止衛星を 墓場軌道に持って行く必要があります しかし ガイドラインはどれも 国際法で義務づけられたものではないので 各国の機構を通して 試行されることになるでしょう また これらは未来に目を据えた 積極的なものではないし 既に宇宙空間にあるデブリへの 対応策でもありません 今後のデブリの産出を制限するために 実施されているだけなのです 宇宙ゴミは誰の責任でもない というのが現状です

これをエベレスト山の状況と比較すると 面白いのは 人と環境との関わり方への 新しいアプローチです この山には有り難くもない名誉 「標高が世界一高いゴミ捨て場」 の名前が与えられてしまいました 人類初の世界最高峰の 山頂到達が成功して数十年 登山者が残してきた何トンものゴミが 問題視され始めました ニュースでもお聞きでしょうが ネパール国は 登山者を厳重に取り締り 罰則や法的義務を より厳密に適用しようとしています その目的は もちろん 登山者が自分たちのゴミを 片付けるよう促すためです 地元の非営利団体が 持ち帰ったゴミを買い取るか 遠征隊が自主的に片付け隊を 組織することになるかもしれません それでも多くの登山家たちは 自分たちで取り締まるべきだ と感じています これに簡単な答えはありません 自然を保護しようとする 善意の努力でさえ しばしば問題にぶつかりますが 仕方がないというのではなく 私たちの生活の基盤である 環境を守るためには できることは何でもすべきです 遠隔地エベレスト山のように インフラが不十分な 軌道環境では 廃棄物処理は難しい問題です しかし廃棄をエスカレートさせ これ以上のゴミの山を 作る訳には行きません

宇宙で 人工衛星の部品が壊れると 修繕の可能性は限られており 費用もかかるというのが現実です では衛星の設計や製作方法を 改良すればどうでしょう? 衛星全て どの国の衛星であろうと 自ら軌道から外れる機能があることと 再利用可能であることを標準として 義務づけたらどうでしょう その場凌ぎとして 邪魔にならないように動かす代わりに 耐性年数を過ぎた衛星の廃棄を 義務づける国際法が 実際にあったならどうでしょう または企業に人工衛星を軌道に乗せるのに 預り金を課すべきかも知れません その金額が戻って来るのは 適切な衛星廃棄が終了した時か 充てがわれた量のデブリを 片付けた時だというものです または 衛星は軌道逸脱を 加速するテクノロジーを 搭載すべきかも知れません

明るい兆候はあります 例えば2014年に打ち上げられた 英国のTechDemoSat-1には 小さな「錨」で衛星を軌道から外す テクノロジーが搭載してあります これは小さいので この衛星にはうまくいきますが より高度が高く 大きな軌道にある衛星や スクールバス程度の大きな衛星には 他の廃棄方法を選択する 必要がありそうです 高強度レーザーのようなものが 使えるかもしれませんし ちょっと考えると 突飛なようですが 網や綱を使って 引っ張ることもあり得るかもしれません

実に素晴らしい ある可能性は 周回するレッカー車 または宇宙整備士案です 想像してみて下さい 宇宙レッカー車みたいなものの ロボットアームが 衛星の故障した部分を修繕して 使えるようにできたら どんなに素晴らしいでしょう またはその同じロボットアームが 人工衛星の推進剤を 補充できるとしたらどうでしょう? ちょうど私たちが自分の車に ガソリンを入れるようにです ロボットが整備や修理をすれば 地球を周回する人工衛星は 何百年も機能し続けるかもしれません

どのような廃棄選択案が出てこようと 技術の問題だけではなく 複雑な宇宙法や政治の面でも 体制を整えるべきなのは明らかです 要するに持続可能な宇宙の使用法が まだ見つかっていないのです

私たちは生活を快適に 仕事を効率よくしようと 探索し革新を起こしながら 宇宙探索において 私たちは 文字通り 地球の境界を越えて行っています しかし学びと革新の名目で 限界を押し広げながらも 環境に対する私たちの責任は 決して消え去ることはありません 静止軌道や地球低軌道は 疑いもなく混雑状態です 高速道路の真ん中で 誰も故障した車を 置き去りにはしないように 何も手を尽すことなく 故障したからといって 新しい人工衛星を 打ち上げ続けるわけにはいきません 次に携帯電話で 天気予報を見たり GPSを使ったりする時 それらを可能にしてくれる 人工衛星技術のことや また 衛星が地球を取り巻く環境に どんなにか大きな障害と なっているかを考えて それを軽減しなければならない というメッセージを広めて下さい

地球の軌道は素晴らしく美しい 探索への出入り口です それをどう保つかは 私たち次第なのです

ありがとうございました

(拍手)

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品詞分類

  • 主語
  • 動詞
  • 助動詞
  • 準動詞
  • 関係詞等

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