スターリンクで熱圏の初の断層撮影に成功

京都大学の研究チームは、スターリンク衛星の軌道データを用いて地球の上層大気をマッピングし、熱圏密度の二次元分布を明らかにする手法を開発した。この手法は、公開されている衛星情報に断層撮影を適用するもので、2026年8月12日に発表された研究による。

熱圏は、地球上空約100〜1000kmに広がる中性ガスの層で、上層大気の99%以上を占める。その密度は衛星の抗力に影響を与えるが、電離圏（1%未満で電波の挙動で観測可能）とは異なり、直接測定が難しい。

熱圏密度の測定精度が向上すれば、衛星の軌道予測が改善され、低軌道の混雑が進む中で衝突リスクを減らすことができる。京都大学のチームは、高度482kmを飛行する約1200基のスターリンク衛星の軌道減衰から大気抗力を推定し、密度を算出した。

その結果得られた高度約500kmでのスナップショットは、この種の断層撮影解析としては初めてのものだという。密度パターンは、欧州宇宙機関のSWARM衛星による観測結果と強い一致を示した。SWARM衛星は軌道に沿った密度変化を測定している。

この研究は、同チームが以前行った、スターリンク衛星の二行軌道要素データを用いて熱圏密度の時間的・高度的変化を推定した研究を発展させたものだ。今回の解析では、緯度・経度方向の水平変化も加わり、熱圏の地理的構造がより明らかになった。

責任著者の山本衛氏は、この研究を「宇宙科学と宇宙工学の学際的研究」と表現し、両分野のさらなる対話の必要性を指摘した。この技術は、将来的には衛星周辺の大気密度の準リアルタイム監視を可能にし、宇宙天気予報や衛星運用の改善に貢献する可能性がある。