中国の宇宙ステーション「天宮一号」が、2018年4月2日9時15分ごろ(日本時間)、南太平洋の上空で大気圏へ再突入した。機体の大部分は突入時に燃え尽きたとみられており、船や飛行機などへの被害は報告されていない。

天宮一号は2011年に打ち上げられ、2013年までに2度の有人飛行ミッションを行ったあと、無人で運用されていた。いずれは自発的に大気圏に落として処分されるとみられていたが、2016年にトラブルにより制御不能になったとされ、それ以降は自然に落下するのを待つだけだった。

受験シーズンに「落ちる落ちる」と迷惑な話題を振りまいた天宮一号は、幸いにも地上に被害をもたらすことなく落下したが、この問題は中国にとって多くの課題を残した。そして私たちにとっても、対岸の火事ではなく他山の石とすべきことがある。

  • 落下した中国の宇宙ステーション「天宮一号」の想像図

    落下した中国の宇宙ステーション「天宮一号」の想像図 (C) CMSA

天宮一号とは?

天宮一号(Tiangong-1)は、今から約7年前の2011年9月29日に中国が打ち上げた宇宙ステーションである。

宇宙ステーションとはいっても、実際には、本格的な宇宙ステーションを建造する際に必要となる技術の開発や試験を目的とした試験機で、機体の全長約10.4m、直径3.35m、打ち上げ時質量8.5トンと小さい。宇宙空間に浮かぶ構造物として人史上最大の国際宇宙ステーション(ISS)は言わずもがな、ソ連の宇宙ステーション「サリュート」(約20トン)や米国の宇宙ステーション「スカイラブ」(約80トン)と比べても、桁違いに小さい。

天宮一号は打ち上げ後、しばらくは無人で運用され、機能の確認などが行われた後、同年11月には無人の宇宙船「神舟八号」がドッキング試験を実施。続いて2012年には、3人の宇宙飛行士が乗った宇宙船「神舟九号」がドッキングに成功し、天宮一号の中に飛行士が乗り込み、1週間あまりにわたって滞在。各種試験や宇宙実験などを行った。2013年には「神舟十号」宇宙船がドッキングし、別の3人の飛行士が2週間ほど滞在している。

天宮一号を使った試験はこれをもって終了し、2016年9月には新たに「天宮二号」が打ち上げられた。一号とほぼ同型ではあるものの、宇宙飛行士の居住性を改善したり、実験装置をよりたくさん積んだり、ドッキングした補給船から燃料の補給を受けられる機能を追加したりと、さまざまな改良が施されている。同年10月には「神舟十一号」に乗って2人の飛行士が訪れ、約1か月間滞在。現在まで無人での運用試験が続いている。

天宮一号、二号を通じた試験と並行して、天宮一号、二号をベースにした「天舟一号」という無人の貨物補給船も開発され、2017年4月に打ち上げられて天宮二号にドッキング。軌道上での燃料の補給など、宇宙ステーションの運用に向けて必要な技術の試験を行っている。さらに、大型の宇宙ステーション「天宮」のモジュールや、それを打ち上げるための大型ロケット「長征五号」の開発も進んでいる。

現在のところ、中国の本格的な宇宙ステーションの打ち上げは2020年ごろに予定されている。そして、その実現に向けた準備は、やや遅れはあるものの整いつつある。

  • 「天宮一号」の中に入った、神舟九号の乗組員たち

    「天宮一号」の中に入った、神舟九号の乗組員たち (C) CMSA

制御不能に陥った天宮一号

天宮二号などの試験が続く中、天宮一号は2013年に最後の飛行士が訪れて以来、無人での運用が続いていた。当初、設計寿命は2年とされていたが、それを超えた2014年、2015年になっても運用は続いた。

これについて中国側は「より多くのデータを集めるため」と発表していた。宇宙機が設計寿命を超えて運用されることは、世界的によくあることではある。

いっぽうで、中国は自ら「最終的には制御落下させて処分する」とも語っていた。制御落下とは、地球上の人家のない場所(多くの場合、南太平洋)を狙って再突入させ、落下させることで、もし燃え残った破片があっても被害を及ぼす危険がないことから、宇宙機を安全に処分するための一般的な方法である。日本や欧州の宇宙ステーション補給機や、一部のロケットの上段などが、よく制御落下を行っている。

しかし天宮一号は一向に制御落下することなく、軌道上にとどまり続けた。そして2016年3月になり、「機能を無効化した」、「データ・サービスを終了した」と発表された。言葉だけ聞くと運用を終了させたとも取れるが、宇宙開発ではあまり聞き慣れない言い回しであり、そもそも制御落下させるという当初の計画に反していたことから、意図しない運用終了、すなわちトラブルが発生し、"制御不能"になったと考えられた。

その後、天宮一号は大気との抵抗などで、自然に高度を下げ続けた。そして欧州宇宙機関(ESA)を中心とする各国の宇宙機関や、米空軍などが監視する中、2018年4月2日9時15分ごろ、南太平洋の中部の上空で大気圏に再突入した。機体の大部分は突入時に燃え尽きたとみられており、船や飛行機などへの被害は報告されていない。

ちなみに、天宮一号が再突入・落下した場所は、他の衛星がよく制御落下している海域――別名「宇宙船の墓場」にほど近いところだった。

この海域は、東西南北すべてが陸地や島から遠く離れた、周囲にまったくなにもない場所で、誰も住んでおらず、そもそもたどり着くのも困難なことから、ラテン語で「誰もいない」という意味の「ポイント・ネモ」とも呼ばれている。

陸地もなければ人もいないということは、衛星が再突入後したあとに機体の一部が燃え残っても、被害を与える危険性がない。そのため衛星を制御落下させる先として最適で、これまでに世界各国が300機近い衛星やロケットをこの場所に落下させている。

もちろん、天宮一号がこの場所に落下したのはまったくの偶然である。もともと確率的に海に、それも太平洋に落下する可能性が高かったとはいえ、不幸中の幸いだったのはいうまでもない。

  • ドイツのフラウンホーファー研究機構が、地上からレーダーで撮影した、再突入前日(4月1日)の天宮一号

    ドイツのフラウンホーファー研究機構が、地上からレーダーで撮影した、再突入前日(4月1日)の天宮一号 (C) Fraunhofer FHR