[비즈한국] 8月20日、米国アリゾナ州にあるローウェル天文台がある奇妙な物体を捉えた。夜空を横切る小さな光だった。その後、他の2つの天文台でも同じ光が観測された。この光は新たに発見された小惑星として報告された。軌道を分析した結果、この天体は地球と月の重力に一時的に捉えられ、地球の周りをうろついているように見えた。一時的に地球の「ミニムーン（小さな月）」となる候補として知られ、Sar2901という臨時番号が付けられた。
ところが最近、Sar2901が自然の天体ではないかもしれないという衝撃的な分析結果が出た。普通の小惑星ではなく、実は「人工物体」である可能性があるというのだ。
この主張は、Sar2901の軌道を逆方向に追跡した結果に基づいている。追跡した軌道をたどっていくと、1970年4月中旬に地球の非常に近い位置に到達する。この時期は、人類史上最も有名な宇宙事故の一つであるアポロ13号のミッション時期と正確に一致する。
アポロ13号は1970年4月11日に打ち上げられた。その3日後の4月14日、月へ向かっていたアポロ13号の機械船で酸素タンクが爆発した。その瞬間、宇宙船の外壁が大きく剥がれ飛んだ。酸素は急速に枯渇し、宇宙飛行士たちは着陸船アクエリアスへ避難した。数々の困難を乗り越え、ジェームズ・ラベルら3人の飛行士は無事に地球へと帰還した。
一部の天文学者は、Sar2901の正体が事故の瞬間に宇宙空間へ放り出された宇宙船のアルミニウムや断熱材パネルであると推測している。しばらくの間、地球の重力圏を離れて宇宙を漂っていたが、最近になって再び地球近くに戻ってきたことで発見された可能性があるという。一方で、事故で飛散した破片ではなく、アポロ13号の打ち上げ過程で正常に分離された保護パネルである可能性も指摘されている。
非常に興味深い仮説だが、現時点ではデータが不足している。Sar2901は発見直後に地球から遠ざかって暗くなり、現在は望遠鏡でも見えない。視野から消えるまでに観測できたのはわずか8回。それだけの観測データで、56年前の軌道を誤差なく完璧に計算することは非常に困難だ。
もし本当に宇宙船の破片であれば、地球や月の重力だけでなく、太陽光による「放射圧」の影響を大きく受ける。放射圧の予測はほぼ不可能だ。パネルに当たる太陽光の角度や距離によってその効果が大きく変わるからだ。そのため、多くの天文学者はSar2901とアポロ13号の事故を結びつけることに慎重だ。11月中旬になれば、Sar2901は再び地球に接近する予定である。その際に軌道をより精密に分析できれば、正体が明らかになるだろう。
しかし、大昔に飛んだ宇宙船の破片を小惑星と見間違えることがあり得るのだろうか。少し恥ずかしい話だが、驚くべきことに、そのような事例は実際に存在する。一度ならず、何度もだ。
かつて地球のそばに留まる「ミニムーン」として疑われたJ002E3がその代表例だ。2002年に発見された当初は、約1年周期で太陽の周りを回りつつ、40年に一度地球周辺に数ヶ月滞在しては去っていく小惑星だと考えられていた。しかし、地球に近づいた時に観測したスペクトルが不可解だった。まず、小惑星にしては明るすぎた。黒ずんだ岩というより、滑らかな金属片のように見えた。さらに、スペクトルからはロケットに使用される白い塗料の成分が検出された。J002E3の正体は、はるか昔に打ち上げられたアポロ12号の第3段ロケットの機体だった。
1969年11月14日に月へ向けて打ち上げられたアポロ12号には、小さな問題があった。本来NASAは、宇宙飛行士が搭乗する司令船を分離した後、第3段ロケットを月から遠く離れた場所へ投棄するつもりだった。後の月探査ミッションの妨げにならないようにするためだ。しかし、第3段ロケットの点火時、エンジンが燃焼しすぎたために、燃料を使い果たしても地球の重力を完全には離れられなかった。結局、ロケットは太陽を回る軌道にすぐには入れず、月を通過した後に地球の周りを大きく回る不安定な軌道に閉じ込められてしまった。
その後、打ち上げから2年が経過した1971年、地球、月、そして太陽の重力が微妙に打ち消し合う地点を通過したことで、ようやく地球軌道を離れ、太陽を大きく回る軌道に入った。ただし、地球から完全に離れたわけではなかった。地球の公転軌道とほぼ重なりつつ、わずかに内側を回る軌道で地球周辺を漂うことになった。それが人類に発見され、小惑星と誤認されて番号まで付けられたのである。
2020年には地球に接近する小惑星が見つかり「2020 SO」と名付けられた。しかし、小惑星にしては太陽光の圧力で力なく軌道が歪む様子が観測された。調べてみると、1966年に米国が打ち上げた月探査機サーベイヤー2号を運んだアトラスロケットの上段部分だと判明した。2015年10月にも、正体不明の小惑星が突如現れたことがある。その密度は非常に低く、中が空洞のように見えた。天文学者たちは、アポロ時代に使われたロケットの空の燃料タンクだと推測している。これは2015年11月13日、スリランカ南部のインド洋上空に突入し、燃え尽きた。人間が昔打ち上げたロケットの残骸が宇宙を長く漂い、人工小惑星となって地球に再突入した事件だった。
人間が放った人工物が地球や月の周辺を漂うことは、ますます一般的になっている。最も最近では、8月5日にスペースXのファルコン9ロケットの上段が月面に衝突した。2025年に民間月着陸船を運んで地球を離れ、燃料を使い果たしたロケット上段が1年近く宇宙を漂流した末に月へ落下したのだ。約4トンのロケット残骸が、月の裏側のアインシュタイン・クレーター付近に時速8000kmで衝突した。月面には直径18mに達する人工のクレーターが生成された。
興味深いことに、当初は衝突直後に直径30m程度のクレーターが残ると予想されていたが、実際にはその半分程度だった。硬い小惑星とは異なり、空洞のロケット残骸はぶつかった瞬間にスクラップのように潰れ、衝撃エネルギーの大部分を吸収してしまうからだ。また、ロケット残骸が月面に垂直に突き刺さるのではなく、斜めに衝突したこともエネルギーが減衰した理由である。
ミッションを終えた空のロケットが月に衝突することは、単なる「宇宙の体当たり」ではない。月の内部を覗き込む科学探査のツールにもなり得る。実際、アポロミッション当時もNASAは13号から、使い終わったサターンVロケットの第3段推進体を意図的に月に衝突させていた。13号から17号まで計5回もだ。わざと月に墜落させて月面に地震を起こし、月面に設置した地震計でその振動を感知し、月の核やマントルのサイズを探るデータとして活用したのだ。小惑星が偶然落下してもいつどこに落ちるかは分からないが、人間が意図的に衝突させた人工地震なら位置や時間、規模が正確に把握できる。月の内部構造をより精密に把握する助けになるのだ。
アポロ12号の時も、月着陸船の上昇段をわざと月に衝突させた。その時、月面では数時間にわたって止まることのない振動が観測された。これがきっかけで「月が鐘のように鳴った」という逸話が有名になり、そこから「月の中は空洞だ」あるいは「月はデス・スターのような異星人の人工物だ」という陰謀論まで広まった。実際には、地球と違って月は水分がほとんどなく、乾いた硬い岩石構造であるため、一度衝撃を受けるとそのエネルギーが減衰せずに長く響き渡るだけのことなのだ。
このように人工物が月面に激突することは、月の表面や内部構造に関わる重要な手がかりを得る機会となるが、頻度が高まれば別の問題になりかねない。近い将来本格的に建設される月基地にとって、新たな脅威になる可能性があるからだ。
月には地球のような、飛来する破片を燃やし尽くしてくれる大気圏という守護神がない。月へ向かうミッションでは、使い終わった空のロケットをすべて宇宙に捨てることになる。これらをどう処理すべきか。適切なクレーターを選んで「宇宙ゴミ埋立地」と定め、そこに投棄する方法もある。あるいは、最後まできめ細かく燃料を噴射して、地球と月の重力を完全に離れるほど遠くへ飛ばしてしまうのも良い方法だ。しかし、ただゴミを遠くに投げるためだけに、より多くの燃料とコストを費やさなければならない。あるいは無責任に地球と月の周辺空間に放置し、運を天に任せることもできる。
人類は今、地球を超えて月にもゴミを捨て始めている。遠からず月面では、人類が残した人工クレーターが、元からあった自然のクレーターを一つ二つと塗りつぶしてしまうかもしれない。いつか人類が滅び去ってしまったとしても、誰かが再び地球と月を訪れたなら、この周囲の空間を漂う金属片を通じて我々の足跡を偲んでくれるかもしれない。我々は今日も、未来の宇宙考古学者のための「ハンドアックス（握槌）」を宇宙空間に残しているのだ。
参考
https://www.minorplanetcenter.net/mpec/K26/K26R09.html
筆者 チ・ウンベ（Ji Woong-bae）は？ 猫と宇宙を愛する。幼い頃『銀河鉄道999』を見て、宇宙の美しさを伝える夢を抱いた。現在は世宗大学自由専攻学部助教授として、講演や執筆など多様な科学コミュニケーション活動を行っている。著書に『天文学者の無用さについて』、『私たちはみな天文学者として生まれる』、『宇宙を見ると浮かぶ奇妙な質問』などがあり、翻訳書に『私がどうして冥王星を殺したか』、『クォンタム・ライフ』、『UFO』などがある。