| Entrance | Stargazer Index |
written in 18 May 2003
NHKの連続ドラマ「まんてん」に突っ込みを入れたところ、後日メールでご意見をいただきました。実は全然予想していなかったもので、とりあえず間違いを修正してうんうん唸っておりました。
突っ込みの内容はいろいろあったのですが、私の突っ込んだ時点ではまだ不明な点であった事が放映終了で明らかになっていたりしていた部分については、敢えて修正は加えないことにしました。一番の問題と考えた「宇宙からの天気予報の必要性」についての突っ込みについて、メールを下さった方の許可をいただいたので再度検討を加えてみました。
結論から申し上げると、「少なくともISSから有人気象観測をする意義は見当たらない」です。突っ込みの一つに「有人であれば観測機器のバージョンアップなどが可能である」点を挙げられていたのですが、根拠として無人機の場合地上試験で耐久性などを検証する時間が長いために打ち上げる頃には技術的に遅れたものになってしまう点を挙げられていました。しかし、有人機に載せる機器の場合安全性の確立というところで結構な時間を要する場合が多く、ハードウェアをほいほい更新するのはやはり簡単ではないと言えるでしょう。ソフトウェアであれば無人機でも地上から書き換えるのは難しい話でもなんでもないですし…。また、ハードウェアの更新となるとソユーズやプログレス（無人補給船）ではちょっと大きなものになるともう無理で、スペースシャトルを必要としてしまう可能性が高くなります。となると、せいぜい3ヶ月に1度しか機会が巡ってきませんが、ISSへの滞在期間は基本3ヶ月、長期滞在で6ヶ月が原則ですから、6ヶ月のミッション期間で更新が必要になるハードウェアでは設計ないしは仕様にかなり問題があると言わざるを得ません。担当クルーが継続して交代しながら運用するとしても1年や2年は使えないと…。赤外線天文観測装置ではノイズ対策のため絶対零度近くまで冷やす必要があるのですが、冷却用ヘリウムガスの切れ目が観測機器（衛星）の寿命という例は確かにあります（IRASという衛星だと11ヶ月ほどだったと記憶しています）。が、地球観測用にそのような消耗品扱いのセンサーが必要とも考えにくいです。そして、機器更新という点では有名なハッブル宇宙望遠鏡のように無人機でもスペースシャトルの行ける軌道にあれば実現可能です。トラブルへの対応という点では有人で行うメリットがある訳ですが、それがちょくちょく必要になるような設計ではお話にならないのは言うまでもありません。
しかし、やはり最大の問題はISSの軌道にあると言わざるを得ません。高度400kmほどのところを軌道傾斜角（軌道が赤道と交わる角度）約51度で飛んでいる訳ですが、この軌道だと一度に見渡せる範囲（＝地平線までの距離）が半径2400km程となります。広そうですが、地球の半径から見れば1/3程ですし、光で観測するのであればある程度の角度までで見下ろす必要があるでしょうから有効な半径はもっと小さくなると考えられます。しかも、高度400kmの軌道では地球1周に1時間半程ですから1箇所をじっくり観測というまねは不可能です。かと言って軌道傾斜角51度となると極地域に死角ができますし、同じ地域を定期的に観測という目的にも不向きと言わざるを得ません。ランドサットなどに代表される地球観測衛星は通常極軌道（軌道傾斜角がほぼ90度）を取っているのはそのような理由によります。アメリカなどは気象衛星を静止軌道だけでなく極軌道にも飛ばしていますが―NOAAと呼ばれるシリーズです―、これが静止軌道では死角になる極地域などをカバーする為である事は説明不要でしょう。と言うか、日本みたいに気象衛星にバックアップも用意してないのが異常としか思えませんが…という話は別の機会に。ISSの軌道は残念ながら継続観測には向かないという、気象観測には致命的ともいえる欠陥があるのです。もちろん、ISSはある程度の軌道修正能力がありますが、あくまでもその大きさに起因する空気抵抗の大きさで―高度1000kmくらいまでは決して馬鹿にならない―変化する軌道を修正するための能力と捉えなければなりません。間違ってもどこそこをじっくり観測したいからといった要望に応えられるような能力はありません。
そして、軌道1周1時間半という要素に関係しますが、人が肉眼で観測するという事で得られるメリットは昼の側を飛んでいるときに限って得られるものです。高度400kmほどのところでは軌道のほぼ半分は夜の側ですから、人が肉眼で観測することはほとんど無意味でしょう。おまけに夜の側にいるときは眠っておくという運用はこれまた無理であろうと思われます。となると、ISSで実施されている2交代勤務体制では飛んでいる時間の1/4を観測時間に充てるのが限界となります。レーダーなどで夜の側の観測をするとしたら人を乗せる必要がかなり薄れてしまいます。どう考えても私にはISSで行うに値するミッションであるという結論を得ることはできませんでした。同じ予算でやるのなら、私なら静止気象衛星にバックアップ機を打ち上げることを提案します。と言うか、実用衛星の中でも重要度が高いはずの気象衛星にバックアップがないのは絶対におかしい。ひまわりシリーズの場合は2号が運用されているときは寿命の残っている1号がバックアップという、前の衛星が寿命を残してバックアップという体制はあったのですが、2号や4号は割と早くトラブルを起こして1号や3号が現役復帰なんてやってた筈なので…。いやまあ、私個人が3重系でも安心しないという考え方をしているせいというのは確かにありますけど。
有人で気象観測をする意義までがないとは言えませんが、その為には軌道と運用体制の問題が解決できなければなりません。それでもなお夜の側の観測の問題は解決しません―レーダーにせよ赤外線にせよ、肉眼で見えないものなら地上にデータを送っても等価だし―。私としては宇宙飛行士と気象予報士とを無理やり結びつける為の産物としか評価できないですね、やはり…。