落下中の宇宙ごみを追跡する新手法を開発 (Scientists devise way to track space junk as it falls to Earth)

2026-01-22 インペリアル・カレッジ・ロンドン(ICL)

地球の周回軌道上に増え続ける宇宙ゴミ(スペースデブリ)が大気圏に再突入する際、その軌跡や落下地点の特定は従来のレーダーや光学追跡では難しく、予測が大幅にずれることがある。この課題に対し、研究者らは既存の地震計ネットワークを活用して再突入するデブリの「ソニックブーム(衝撃波)」を検出し、ほぼリアルタイムで落下物の軌道や速度、分解過程を追跡する新手法を開発した。ソニックブームは再突入時に音速を大幅に超えて飛行するデブリが発生させる衝撃波で、地面を震わせる振動として地震計に記録される。このデータから複数地点での衝撃波到達時間を分析し、実際の飛跡を再構築できる。2024年に中国の「神舟15号」軌道モジュールの再突入事例で検証され、従来予測よりも精度の高い追跡が可能であることが示された。本手法は危険な破片の迅速な探索や環境・安全対策に貢献する可能性がある。

落下中の宇宙ごみを追跡する新手法を開発 (Scientists devise way to track space junk as it falls to Earth)
Image credit: NASA ODPO

<関連情報>

地震データを用いて追跡された宇宙デブリの再突入と崩壊のダイナミクス Reentry and disintegration dynamics of space debris tracked using seismic data

Benjamin Fernando and Constantinos Charalambous
Science  Published:22 Jan 2026
DOI:https://doi.org/10.1126/science.adz4676

Editor’s summary

More and more spacecraft are falling back to Earth. Radar and optical limits mean that uncontrolled re-entries are difficult to track and, in case of toxic fallout, quickly mitigate. Fernando and Charalambous tapped open-source seismic data to demonstrate how a sensor network resolved the shockwaves caused by the 2024 re-entry and breakup of the Shenzhou-15 module over Southern California (see the Perspective by Carr). Their inversion technique yielded critical information about the debris, including speed, trajectory, descent angle, and fragmentation pattern. The combination of publicly available data and a computationally efficient analysis shows the promise of near real-time seismic tracking of re-entering space debris. —Angela Hessler

Abstract

The risks posed by reentering space debris continue to grow as Earth’s orbit becomes more crowded. Currently, responses to uncontrolled reentries are hampered by an inability to reliably track spacecraft once they are burning up within the atmosphere, meaning that debris fallout locations are poorly predicted. We have demonstrated a minimum-gradient fit seismic inversion methodology that allows in-atmosphere debris trajectory, speed, altitude, descent angle, size, and fragmentation pattern to be discerned relatively quickly. We tested this methodology on open-source data from the 2024 reentry of Shenzhou-15, deriving a location significantly south of the predicted track. Observations of cascading, multiplicative fragmentation offer insight into debris disintegration dynamics, with clear implications for space situational awareness and debris hazard mitigation.

0300航空・宇宙一般
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