[日本スペースガード協会]

今週のニュース( Apr  20 )


会員の祖父江様からの情報です。
*2000年4月20日受付
今週は2月7日付けCCNet -エッセイに掲載されたアメリカ国防総省の S・ Worden 陸軍准将の私的論文”NEOS 、惑星の防衛と政府 − 国防省からの考察”と其の反響を中心に2回に分けて紹介します。

1.概要

現在のNEO探査は直径1Km以上の物体を調べ上げるという計画で あるが、Worden准将はもっと小型の物体までを含めるべきで、このために 超小型衛星網が経済的で、NEOのカタログ化とその構造や組成などを 研究すべきと私信形式で提言している。
マイケル・ペイン氏はハザードソフトによるシミュレーション結果から1Km 未満から100メートル以上の物体を含めるべきと説いており、また脅威を 与えるNEOが発見されたとき、其の対処について諸説を紹介している。
磯部先生は Worden 陸軍准将の提言に指示をコメントで寄せている。
GritznerはNEOを地球から外らすに”太陽の帆”の様な推進システムは 非力で実用的でないと述べ、今後研究が必要と語っている。
Ebischも同様 ”太陽の帆”の様な推進システムは非現実的と説き、核の 可能性を示唆している。


2.詳細

(1)NEOS 、惑星の防衛と政府 − 国防総省からの考察
   NEOS, PLANETARY DEFENSE AND GOVERNMENT - A VIEW FROM THE PENTAGON

   * 著者 : US陸軍准将 S・ピート Worden 氏
   * 配信元 : CCNet - ESSAY(エッセイ)
   * 配信日 : 2000年2月7日

[日本語要約]

私は断り書きから私の短い CCNet - エッセイを始めるであろう。 国防総省(DoD)はNEOの危険性に関する公式見解が無い。我々は技術と 観測支援でNASAが主導する全体的な合衆国の努力を支援することに 同意した。公式の断り書きはこの辺りにして、私はエッセイの残りを私の 個人的な見解を述べよう。

私を知らない読者に(自己紹介する)。私は研究天文学者の経歴を有する 米国空軍の士官である。私は太陽物理学者として(研究を)始めたが − 若干研究する時間が有ったので − 私の現在の研究対象は NEOs と 隕石に集中している。空軍における私の最近の殆どの仕事は宇宙からの 選択された国家安全保障の任務を遂行する選択肢を開発することにある。 過去の10年に私は小型衛星、超小型人工衛星( microsatellites)及び 再利用可能な衛星発射台を開発するため国防総省( DoD)の仕事の多くに 責任をおっていた。月への1994年クレメンタイン計画は( Clementine mission)(最初は小惑星近接飛行が意図されていた)私のプログラムの 一つであった。

私は殆どの読者は NEOsがこの地球の生命の進化に主要な役割を演じ、 かつ演じ続けるという視点を共有すると想定している。私は同様に地球が これらの物体から継続する脅威に直面していることに多かれ少なかれ意見が 一致していると想定している。殆どの解析が大きな脅威( 世界的規模で生命に 脅威を与え、かつ潜在的に種を破壊するか、ひどい損害を与えることがで きる物体)に的を絞っている 。私もその一人であるが、我々は「 Tunguska - クラス」の物体−すなわち各世紀に数回、核兵器の破壊力をもって(地球を) 攻撃できる100メートルかそこらの物体 − にもっと多くの注意を払うべきで あると信じる。

合衆国におけるNEOの論議は、私がそれがどこにでもあると信じているが、 大惨事を伴う NEOの衝撃がまれで、従って我々の生涯に生起することが 殆どありそうもないという事実で苦しんだ。人々は小惑星が衝突するという スリラーな映画を見るか、恐竜の絶滅に大いなる興味で読む(本)に相応の 対価を支払っていること対し、数千万年に一回の可能性は殆どの人には 非現実的である。( 政策)決定者は単にそれがいかにひどかったとしても、 あるいはたとえそれが避けられないとしてもその様なありそうもない大惨事に 不足気味な資源を使用することを望んでいない。

逆に、私は1世紀以前昔、ローカルか地域に損害を与えた実際の衝撃の 証拠を人々に示すことができる。我々の早期警戒衛星が地球の大気中で見る 頻繁なキロトンレベルの爆発がさらにいっそう説得的である。社会への脅威が 存在し、その指導者が真剣に受けとめるであろう。これらは我々が理解できる 脅威がある。そして必要なら、核技術に頼らないで脅威を緩和できる。 合衆国国家安全保障コミュニティの私の同僚の多くが我々のコミュニティの 役割を支持した。彼らは我々が多分核兵器を基にNEO防衛システムを構築し、 実証するであろう。しかしこれは時期尚早である。我々が今必要とすることは、 最初にその現象と次にそれが必要な脅威の完全な性格付けである。我々は 地球近辺に接近する幾つの物体があるか、それらはどこか、そして何時かを 知る必要がある。次に我々は NEOsの全クラスの組成と構造を知る必要が ある。これには国家安全保障体制が重要な役割を演ずることができる。

合衆国宇宙コミュニティで、「宇宙状況の認識」に増大する懸念がある。我々は 地球軌道で事実上すべての(物体)を識別し、追跡することが不可欠であると 理解し始めている。大きさで数センチメートルまで、幾つかのこれら物体が国際 宇宙ステーションのような商用や民間の宇宙での運用に潜在的な脅威を引き 起こしている。商用(目的)の宇宙での運用はこれまでの数年で初めて政府系 宇宙の運用を超えた。我々の生活様式が全地球位置システム(GPS)の様な 著しく宇宙システムに依存している「地球的なユーティリティー」の時代が始まっ た。
これらすべてがかつて数時間ごとに地球近辺で本質的に全宇宙空間を捜索し、 そして最大で300,000個の物体を追跡する能力を必要とする。

国防総省は(追跡)機能を遂行するセンサーのネットワークを持っているが 要求と比較し限定された能力である。我々は宇宙空間の物体を幅広く探索、検出 及び追跡を行う、宇宙に設置したセンサーを含め、次の10年かそこらでその システムの更新を計画している。
過去、 NEOsの発見である程度成功を納めた LINEAR システムは次世代の地上 光学式システムの原型である。運用に比較的簡素な修正で、未来の宇宙監視 システムは科学のコミュニティにわずかな、あるいは全く支出無しで NEOsの 包括的なカタログを作ることができる。

もし国際社会がこのセンサーのネットワークと同じ物を作るなら、数億ドル程度の 費用がかかるであろう。経済的にこれを合衆国軍に要請し、与えられるべき NEO 問題の1部であることを議論している。 この理由で私は NEO の脅威に強化 されている専門家コミュニティが彼らの努力をより多くの地上望遠鏡の建設と資金 供給に向けるべきでないと信じている。 私は国防総省(DoD )の誰もが NEOの 仕事を引き受けることに、私と同じ程熱心で無いことを警告すべきである。しかし、 熱意は次世代衛星、いわゆる「超小型衛星 」に大きく膨らんでいる。 100キログ ラムクラス衛星は建設に約5百万ドルから1千万ドル費用で、打ち上げに同じほど 費用がかかる。
これら超小型衛星の開発で世界の先頭に立っているのは幾つかのヨーロッパ グループである。彼らの急速な進歩はアリアンIVとVロケットが衛星1基当り 約百万ドルの費用でGEOトランスファー軌道に最大8個の超小型衛星を補助 搭載量で運ぶ能力によって可能となった。
NASA、高等教育機関(大学)や航空宇宙会社は宇宙科学と惑星探索 ミッションに超小型衛星を開発する努力を始めた。

同様に、国防総省はより大きなミッション(人工衛星)のサービスと燃料補給を 目的に類似の超小型衛星の開発を始めている。
これらの超小型衛星はNEOの構造を完全に特徴づけ、可能であればサンプルを 地球に持ち帰るミッションを含めて幅広く NEOs に低価格(コスト)なミッションを 可能にするであろう 。 地球や地球軌道にあるセンサーが潜在的に脅迫を与える 物体の全てを発見できることに若干の疑問があるので、超小型衛星のミッションは NEOsの監視とカタログ作りとを支援することができる。地球軌道の内側、多分金星 タイプの軌道で、超小型衛星は低コストなの解をもたらすことができる。これは 低コストの超小型衛星の潜在的なもう1つの役割である。
NEO 研究の共同体は低コストの宇宙船と低コストの打ち上げの両方にアクセスを 持つであろう。アリアンに加え、合衆国空軍は最新の EELV(Evolved Expendable Launch Vehicle:最新型使い捨て発射台)発射システムに同様な補助超小型衛星の アダプタを載せている。

それから我々は何をすべきか? 合衆国政府がどういう役割を果たすべきか?特に 国防総省は皆が同意している国際的な関心事をどう演じるのか? 私は我々 国防総省で多分100メートルクラスまで下げ、全ての潜在的に脅威を与えている NEOs を識別し追跡する我々の宇宙監視システムを改造することに同意するし、 そうするべきと信じている。 並行し、低コストの超小型衛星のミッションを用いて NEOs の本来の研究をすぐに始めるべきである。
これらのミッションは国防総省と同様、NASA、 ESA及び他のヨーロッパの 宇宙局を巻き込み、そうするべきである。 これらのミッションはそれらの組成と 構造を研究するため、NEOsと会合、査察、試料そして衝撃でさえ最新技術を使用 できる。 データ整理と打ち上げを含め、一回のミッション当り1千万 - 2千万 ドル の 推定費用で、これは手ごろなプログラムである。ここでは正式なプログラムを 確立した最近の英国の決定によって実証されたように私はNEOs に対する公式な 関心の高まりに焦点を合わせるであろう。

そして最後に、私は直径が 100メートルか少し小さな、 NEOs の下端に焦点を 合わせることを提唱するであろう。 随時、地球と月の宇宙空間で、恐らく何十と いう10メートルかそれより大きな物体がある。 これらは低価格の超小型衛星の ミッションが容易に利用できる。

我々は今 NEO 危険を緩和することで頭を悩ますべきであるか? 正真正銘の脅威が 生じるまで、私はノーと言うであろう。これは武器の保存や宇宙での実験を主張する 核兵器の専門家から過去に起きた多くの政治的な恐怖を避けるであろう。結局、 我々がその構造についてもっと多くを知るまで、我々は確かに NEO から気を そらすことができない。 これは、我々が10年間に、専用の超小型衛星ミッション から得るであろう。 これらのあるミッションは移動している非常に小さな(10-50 メートルのクラス) NEOsにそれらを衝突させる副次的な実験として示している。 もし本当の脅威が近い将来現れたら、これは我々に必要な経験の 多くを与えることができるであろう。

焦点が合った国際的 NEO 宇宙ミッション一式の他の利点が社会の認識と 熱意である。
科学的な見地から、我々が作られた物、これらは原始の物体である。 科学的コミュニティ全体と同様、世界中の人々がこのような刺激的な努力を本当に 受け入れるであろう。さらに、宇宙予言者がしばしば NEOs を空極の宇宙工業化の 原材料として期待している。我々は元来この目的で1994年に国防総省により 打ち上げられたNEO 探索機、名称「 Clementine 」を選んだ。
開拓時代の鉱夫の娘 Clementine に係わる古いアメリカの歌がミッションの名前の 起源であった。 我々は開拓者の精神だけではなく、同様にそれほど月と小惑星に 貴重な鉱物資源があるかもしれないという訴えのてこ入れを喚起することを望んだ。

要約で、私は我々が NEO 問題について公共の利益、政府の注目と専門家の存在を 統制する機会があると信じている。 実在のプログラムは2つの補完する部分を 持つべきである。
最初に、全ての脅威を与えている物体を事実上を検出すること及びカタログ化する ことである。もし国防総省が現在の宇宙監視ミッションの一部にその採用を促進する なら、これはかなり簡単でかつ安価である。 第二に、我々は完全に NEOs の全クラ スの成分と構造を特徴づける穏当な、低コストなプログラムを開始すべきである。 後者は世界中の宇宙当局を巻き込む国際的な努力であり、そうするべきである。 我々が発見したとき、ありそうな脅威を沈静化するに一生懸命働く時である。

アメリカ合衆国国防省、空軍 コマンドとコントロール本部次長、 陸軍准将 sel )、S. ピート Worden、


[原文]

I'll begin my short CCNet-essay with a disclaimer. The US Department of Defense (DoD) has no official view on the Near-Earth Object (NEO) hazard. We have agreed to assist the overall United States effort led by NASA with technology and observational support. Official disclaimers out of the way, I'll provide my personal views in the remainder of the essay.

For those readers who don't know me, I'm a US Air Force officer with a background as a research astronomer. Although I began as a solar physicist my current research interests--in the few moments I have time to do research--are focused on NEOs and meteors. Most of my recent work for the Air Force has been in developing options to perform selected national security missions from and through space. In the past decade I was responsible for much of the US DoD work to develop small satellites, microsatellites and reusable satellite launchers. The 1994 Clementine mission to the moon (originally intended to include an asteroid flyby) was one of the my programs.

I will assume that most readers share in the view that NEOs have and will continue to play a central role in the evolution of life on this planet. I'll also assume that we more or less agree that we face a continuing threat from these objects. Most analyses focus on the big threats--objects which can threaten life globally and have the potential to destroy or seriously damage our species. I for one believe we should pay more attention to the "Tunguska-class" objects--100 meter or so objects which can strike up to several times per century with the destructiveness of a nuclear weapon.

NEO discussions in the United States have, as I believe they have everywhere, suffered from the fact that catastrophic NEO impacts are so rare and hence so unlikely to occur in our lifetimes. Whereas people may pay good money to see a movie thriller about asteroid strikes or read with great interest of the demise of the dinosaurs, a once-every-few-tens-of-millions-of-years possibility is not real to most people. Decision makers simply are unwilling to spend scarce resources on such an unlikely catastrophe--however terrible it may be or even if it is inevitable.

Conversely, I can show people evidence of real strikes inflicting local and regional damage less than a century ago. Even more compelling are the frequent kiloton-level detonations our early warning satellites see in the earth's atmosphere. These are threats the public and its leaders will take seriously. These are threats we can understand. And these are even threats we could mitigate, if required, without recourse to nuclear technology.

Many of my colleagues in the US national security community have advocated a proactive role for our community. They would have us build and demonstrate a NEO defense system--perhaps based on nuclear weapons. This is premature. What we need now is a full characterization of first the phenomenon and then the threat which it might entail. We need to know how many objects there are, where they are and when any closely approach the Earth. And we need to know the composition and structure of all classes of NEOs. This is where the US national security establishment can play an important role.

Within the United States space community there is a growing concern over "space situational awareness." We are beginning to understand that it is essential to identify and track virtually everything in earth orbit. Some of these objects, down to a few centimeters in size, present a potential threat to commercial and civil space operations such as the International Space Station. Commercial space operations exceeded government space operations for the first time in the last few years. We have begun the era of "global utilities" such as the Global Positioning System (GPS) in which our ways of life are becoming critically dependent on space systems. All of these demand the ability to search essentially all of space near the earth about once every few hours and track up to 300,000 objects.

The US Department of Defense has a network of sensors that perform this function but in a limited capacity compared to what is desired. We plan on upgrading the system over the next decade or so--including space-based sensors--to provide comprehensive search, detection and tracking of space objects. The LINEAR system which has been so successful over the past year in detecting NEOs is a prototype of our next generation ground-based optical system. With relatively simple modifications to operations, our future space surveillance system could produce a comprehensive catalog of NEOs at little or no expense to the scientific community.

If the international community had to duplicate this network of sensors, it would cost 100s of millions of dollars, if not more. Simple economics argue that this is a portion of the NEO problem that should be urged upon and given to the US Military. For this reason I believe the growing community of experts on the NEO threat should not direct their efforts to building and funding more ground-based telescopes. Although I must caveat that not everyone in the DoD is as eager as am I to take on the NEO task!

Enthusiasm grows for the next generation satellite, the so-called "microsatellite." These are 100 kilogram-class satellites costing about $5-10M US to build and an equivalent amount to launch. Leading the world in the development of these microsatellites are a number of European groups. Their rapid progress has been enabled by the capacity of the Ariane IV and V launchers to carry as auxiliary payloads up to eight microsatellites into a GEO transfer orbit at a cost of about $1 million per satellite. NASA, US academic institutions and US aerospace companies have begun efforts to develop microsatellites for space science and planetary exploration missions.

Similarly, the DoD is beginning the development of similar small size microsatellites for servicing and re-fueling larger mission satellites. These microsatellites should allow for low-cost missions to a wide range of NEOs--including missions to fully characterize their structure and possibly bring back samples to earth. Microsatellite missions can also assist in the surveillance and cataloguing of NEOs as there is some doubt that sensors based on the earth or in earth orbit can detect all of the potentially threatening objects. Microsatellites internal to the earths orbit--perhaps in a Venus-type orbit--could provide a low-cost solution. This is potentially another task for low-cost microsatellites. The NEO research community community will have access to both low-cost spacecraft and low-cost launch. In addition to Ariane, the United States Air Force is putting a similar auxiliary microsatellite adapter on our new EELV (Evolved Expendable Launch Vehicle) launch systems.

What then should we do? What role should the US Government, and specifically the US DoD play in what everyone agrees is an international concern? I believe we in the US DoD can and should agree to modify our space surveillance systems to identify and track all potentially threatening NEOs--probably down to about the 100 meter class. In parallel, in situ studies of NEOs using low-cost microsatellite missions should begin immediately. These missions can and should involve NASA, ESA, other European space agencies as well as the US DoD. These missions can use new technology to rendezvous, inspect, sample, and even impact NEOs to study their composition and structure. With an estimated cost of about $10-20M per mission, including data reduction and launch, this is an affordable program. Here is where I would focus the growth of official interest in NEOs as evidenced by the recent UK decision to stand up a formal program.

And finally, I would propose focusing on the very small end of NEOs--100 meters diameter or less. At any given time there are probably tens of objects 10 meters or larger in cislunar space. These are easily accessible to the low-cost microsatellite mission.

Should we worry now about mitigating the NEO hazard? I would say no, until a bona fide threat emerges. This will avoid much of the political consternation that has arisen in the past from nuclear weapon experts advocating weapons retention and even testing in space. After all, we can't reliably divert an NEO until we know much more about its structure. This we'll get from a decade of dedicated microsatellite missions. Some of these missions may even have as a side experiment moving very small (10-50 meter class) NEOs by impacting them. This could give us much of the necessary experience should a true threat emerge in the near future.

Another benefit of a focused international NEO space mission suite is public awareness and enthusiasm. From a scientific standpoint, these are primordial objects--the stuff of which we were made. People throughout the world, as well as the entire scientific community, will truly embrace such an exciting endeavor. Moreover, space visionaries often look to the NEOs as the raw material of eventual space industrialization. We originally chose the title "Clementine" for the 1994 lunar and NEO probe launched by the DoD for this purpose. An old American song about a frontier miner's daughter, Clementine, was the origin of the mission's name. We hoped to evoke not only the spirit of the frontier but also to leverage the appeal that valuable lunar and asteroid mineral resources might have.

In summary, I believe we have an opportunity to harness public interest, government attention and existing expertise on the NEO problem. An objective program should have two complementary parts. First, to detect and to catalog virtually all threatening objects. This can be considerably easier and cheaper if the US DoD can be persuaded to adopt it as part of its current space surveillance mission. Second, we should mount a modest, low-cost program to fully characterize the composition and structure of all classes of NEOs. The latter can and should be an international effort involving space agencies around the world. When, and not until, we find a likely threat is the time to work hard on mitigation.

S. Pete Worden, Brigadier General (sel), USAF
Deputy Director for Command and Control
Headquarters, United States Air Force
The Pentagon, Washington, DC USA


(2) 小型 NEOS からのリスク − WORDEN のディベート −
   RISK FROM SMALL NEOS - THE WORDEN-DEBATE

   * 著者 : マイケル・ペイン(Michael Paine )
   * 配信元 : CCNet - ESSAY(エッセイ)
   * 配信日 : 2000年2月16日

[日本語要約]

ベニー殿
ジョン・ルイスのハザードソフトウェアを使用した私のシミュレーションの 結果は、小型 NEOs による致命的な衝撃のリスクを明らかにする。これは 推定したNEOの個体数と地球の人口分配を考慮に入れている。

NEO直径(m) 年間致命的な衝撃リスク  イベント当りの平均致死数

25-99      1/400          100000
100-199     1/1400          300000
200-499     1/3400          2百万
500-999     1/23000         1千4百万

より詳細な結果は次のWebを参照してください。
http://www1.tpgi.com.au/users/tps-seti/sta1046.htm
このことは、期待されるように、ツングスカ(Tunguska)サイズの局地的な 致命的イベントが高いリスクであることを示唆している。

本に添付されているソフトウェアで、ジョン・ルイスは 探索と追跡の 経済性を評価し、下限で直径100mの NEOs の90%を発見する計画は明らかに 価値がある投資であると結論している。
100m以下では、経費に対する利点は急速に低下する。

敬具
マイケル・ペイン

(訳者注釈):John Lewis's Book   Comet and Asteroid Impact Hazards on a Populated Earth
      :Computer Modeling
ハザードソフトウェアは本書に添付されている。


[原文]

Dear Benny

The results of my simulation, using John Lewis's Hazards software, reveal the risk of fatal impacts by small NEOs. This takes into account the estimated NEO population and the population distribution on Earth.

NEO Dia (m) Annual Risk of fatal impact Average fatalities per fatal event

25-99 1 in 400 100000
100-199 1 in 1400 300000
200-499 1 in 3400 2 million
500-999 1 in 23000 14 million

See http://www1.tpgi.com.au/users/tps-seti/sta1046.htm for more results.
This suggests, as expected, that there is a high risk of a localised fatal event of the Tunguska size.

In his book accompanying the software, John Lewis evaluates the *economics of search and tracking* and concludes a program to find 90% of NEOs down to 100m diameter *is clearly a worthwhile investment*. Below 100m the benefits to costs drop off rapidly.

regards
Michael Paine


(3) 地球の防衛: 事実対フィクション
   DEFENDING EARTH: FACT VS FICTION

   * 著者 : マイケル・ペイン(Michael Paine)
   * 配信元 :CCNet Essayで配信(SPACE.com に掲載)
   * 配信日 :年2月16日

[日本語要約]

最初に良いニュースで、小惑星 Eros は地球と衝突コースにはない。

およそマンハッタン島の2倍の大きさで、 Eros は他の既知の近接 地球小惑星(NEA)と比較し巨大である。 このサイズの物体による 衝突が6千5百万年前に恐竜を終わらせたと思われる衝撃より一層 破壊的であろう。

月曜日に、厳しい4年間の旅の後、 NEAR 宇宙船が Eros の人工の月に なることを試みるであろう。 Eros に成功した NEAR ミッションは我々が 小惑星と会合させ、それを軌道に乗せる能力を持っていることを示すもの である。

もし小惑星が地球と衝突進路にあると発見されるなら、−ある科学者が 「いつか?」と言うであろうが−この能力は決定的である。

小惑星とすい星への宇宙ミッションが火星に着陸すること比べ刺激的に 思われないかもしれないが、これらのミッションからの社会的、科学的、 及び商業的な利点が大である。
地球と小惑星やはすい星との衝撃は人間の文明を瞬時に抹殺できる唯一の 自然災害のタイプである。そして地震、洪水や火山と異なり衝突を防止する ことは我々の掌中にある。

地球を衝突から守るために必要なノウハウは同様に宇宙で商用の採鉱に 使用出来る。 すい星と小惑星が有用な鉱物資源で満たされている。 結局は 宇宙の探鉱者が小惑星と会合し、そして多分、それらの軌道変更を望むかも しれない。

すい星の捕捉と小惑星の捕獲

小惑星の物理的特性を学ぶため、最初に宇宙船が小惑星に到達しなければ ならない。

NEAR ミッションは小惑星と会合する最初の試みである。会合は 宇宙船が 小惑星とほとんど同じ軌道経路を(後に)続くように、慎重に宇宙船を操縦する ことが必用である。 宇宙船はゆっくりとその物体に接近し、その後その速度を 調整する。結果、宇宙船と小惑星が太陽の周りを同じ軌道で(後に)続いている。 NEAR のケースでは、それ以上の操作が宇宙線を小惑星の周回軌道に投入するで あろう。

小惑星やすい星への以前の宇宙船ミッションではその物体に速度を合わせないで 素早く近接飛行(flybys) を させた。 これらのミッションはこれらの物体の 我々の探査で重要なステップであった。しかし改善された技術が会合を達成するに 必要とされた。

ある最近の宇宙ミッションが新技術をテストするよう企画された。 昨年7月に、 Deep Space1(DP1)宇宙船が小惑星ブライユの10マイル(16キロメートル) 以内を通過した。 このミッションで成功裏に2つの重要な技術 − 自動航法と イオン推進をー評価した。
自動航法はロボット宇宙船が宇宙で自身の位置と目標物体へのコース取りを 解決したことを意味する。

イオン推進は排気管から出てきている粒子が電気的に帯電(イオン)され、 それら粒子が電気的な手段で非常に高速に加速される推進器の高度な形態で ある。 太陽電池あるいは原子核発電機が電力を供給することができた。

DP1が衝撃的な2500ワットの電力を発生させるために最新の太陽集熱器を 使用した。 堅実な、信頼性が高い動力源を使うことで、イオン推進は惑星間の スピードに徐々に宇宙船を加速することができる。
12カ月以内に、DP1が180ポンド(80キログラム)のキセノン推進剤を全て 消費し、そして9000 mph (毎秒4キロ)の速度に達した。

DP1ミッションチームのマーク Rayman 博士は小惑星ブライユへの近接飛行が 新技術を評価するために主に設計された主要なミッションのボーナスであったと 説明した。 ブライユで得られた経験は彼らの延長されたミッションの主な 目標がBorrellyすい星との遭遇を計画するのを手伝うであろう 。
彼は昨年11月、宇宙船の「星追尾型」航法支援器の故障が、2番目のすい星に 到達する計画を中止していたことを意味したこと、 しかし故障は延長された ミッションを ひどく妨げないと付け加えた。

惑星からのパチンコ (Sling-shots)

多くの最近の惑星間ミッションには地球の重力 - 支援近接飛行が含まれていた。 このsling-shot技術は惑星や小惑星に到達するに必要なロケットの規模を相当 縮小することができる。
例えば、1998年1月に NEAR 宇宙船は地球表面の340マイル(550キロ)以内を 急速旋回で通過した。 その宇宙船が1年後に Eros に到達するよう、この計画 された遭遇は宇宙船のコースを変えた(不幸にも専門的なバグが宇宙船が軌道に 入るのを阻止した、そしてミッション科学者は1年後の機会を待た なければならなかった)。

もちろん、地球近接飛行はもし宇宙船に小惑星をそらすように意図された核兵器を 搭載しているなら、世界の人々に売り込むこと(理解を得ること)が非常に 難しいであろう。 さらにその困難に加え、小惑星を動かす最も良い時間はそれが 太陽に最接近したときであり、そしてこれがミッションをより挑戦的に することができるかである。

カリフォルニア州 JPLの上級研究科学者 アラン・ハリスは−「潜在的に危険な 小惑星」の典型な軌道にある−小惑星1999 AN10 と会合するミッションで、 現在のロケット技術が手に負えない宇宙ミッションがあることを指摘した。 それらは必要なスピードに達するはるか前に燃料を使い果す。

多分我々はアポロ月着陸に使われた巨大なサターン5型ロケットの青写真の ほこりを払うべきである。万一に備えて地球と衝突進路にある小惑星やすい星を 迅速に捕捉する必要がある。 これはそれほど容易ではないかもしれない − 「宇宙での採鉱」という彼の著作で、惑星科学者でジョン・ルイスは彼が 数年前にサターン5型青写真を探したが、信じられないことであるが、青写真は すでに「失われて」いたと結論したと報告した。

ハリスは強力なサターン5でさえ1999 AN10 の様な小惑星の表面や軌道に 搭載量数ポンド /キログラムをただ届けることができただけであったと 警告している。 彼は「イオン推進がこの困惑から抜ける最も実現可能な 方法である。」と付け加えた。

核兵器かあるいはそっと押すことか

小惑星が地球に向かって進んでいる。 ただ衝突に先行する数日前に、 強化されたスペースシャトルがそれを捕捉するために送られる。 宇宙飛行士と油井掘削作業員の勇敢なチームが宇宙の岩深く穴を開け、 核爆弾を仕掛けて、それを 2つに吹き飛ばす。 2個の半片はうまく 離れていって地球を外れる。

(これは)夢物語である!

小惑星を爆破する考えは面白い映画の台本を作るが、実際の宇宙でそれを (実行)する方法がない。 多くの破片が衝突進路上に残っていて、 (散弾銃)ショットガンから爆発の様であろう。破片はオリジナルで、 元のままの物体と比べ最大で10倍程多くの損害を与えることができる。

いずれにしても、南カリフォルニア大学のエリック Asphaug は 「瓦礫のパイル」小惑星をモデル化し、そして爆弾でそれらを爆破することが 固体の岩で作られている小惑星より難しいことに気付いた。 大槌で砂のうを 打ち降ろす(行為)と固体の砂岩ブロックを打つことに、それは殆ど差が無い (1ビットの様である)が、(結果) 砂のうはほとんど破壊されず衝撃を 吸収するが、しかし砂岩ブロックは粉々になる。

「遠隔地」の核爆発は若干の科学者が賛成しており、そして固体と瓦礫パイルの 両方の物体にうまくいくかもしれない。

核爆弾を物体から数百ヤード離れて爆発させる。
驚くべきことに、仕事をするのは爆発によって生成される強烈な放射である。 ある筋書きでは、放射は小惑星の半分を照射し、(それが)蒸発して非常に薄い 表面層を形成し、宇宙空間に飛び散っていく。

高速で小惑星から飛び散っていく数十トンの物質は小惑星を反対方向に揺さぶるに 十分であろう。 効果はライフル銃の反動のようである −高速で動いている小さな 弾丸がより重いライフル銃を低い速度で後座させる。

殆どの科学者が同意していることは、はぐれた小惑星の迎撃を宇宙で準備が 整った核兵器の武器庫を維持する必要がないということである。
科学者らは核爆発を必要としないで小惑星をそらす方法があることを 同じ様に 指摘している。そして我々はいっそう注意深くこれらの方法を考えるべきである。

外らすこと

理論上、我々の惑星と衝突進路上にあることが発見された小惑星を衝撃を 避けるために外らすことができる。

外らすことは横方向のひと押しで小惑星のコースを変えるか、あるいは、 なるべく、地球が小惑星の軌道を横切る時の前か後にそれが到達するよう、 その軌道の速度を変えることが含まれる。 どちらの場合も、もしそれが 予測された衝突より先立つこと数年前かは数十年前に行うことができるなら、 外やすことは一層効果的である。

例えば、20年後に、単に1 m.p.h.(1.6キロ/時) の軽いひと押しで宇宙空間では 小惑星の位置を約17万マイル(27.4万キロ)程変えるであろう。 それは月までの 半ばの距離以上である。

最近の発見では地球に脅威を与える小惑星を外らすことが最初の考えより容易で あることを示唆している。 小惑星をより安全な軌道に少しずつ動かす殆どの案は 地球と1回の大惨事の遭遇を想定した。 これは少なくとも地球の半径と同等の 4,000マイル(6,300キロ)程 物体のコースを変えることを意味した。

NASA JPLのアラン・ハリスは、、科学者が今、衝突が起こる前に小惑星が 通常地球に何回も大接近することを理解し始めたと説明している。

1999 AN10と命名され最近発見された幅1000ヤード(1キロ)の小惑星は教育的な 例であった。 それは数10年ごとに地球に大接近し、通過するであろう。
各通過の間、小惑星が地球は重力で少しズレルのである。

イタリアの天文学者は重大なズレ(deflecton)が2027年に起こると計算した。 これは小惑星が彼らが「鍵穴」と呼ぶ宇宙の想像上の輪を通過することを 必要としている。 もし小惑星が直径たったの60マイル(100キロ)のこの鍵穴を 通過するなら、そのときその小惑星は2039年の回帰で地球と衝突するであろう。

最初に計算がなされた時、天文学者はそれが鍵穴を通過するか否かを決定するのに 十分に軌道を知らなかった。
重要な追跡観測がなされた後、彼らはその小惑星が2027年にいかなる鍵穴をも 通過しないという十分確実な軌道を明確にした。そして次の世紀かそこらに それが地球に衝突するという可能性がないことを確認した。

しかし、 もし彼らが代わりに小惑星が2027年に鍵穴を通過する可能性があると 決まれば、そのとき小惑星の表面にラジオホーッミング装置のような自動無線装置 (transponder)を置いてくるミッションが賢明で、その結果その小惑星の軌道が 正確に決定されたであろう。

ハリスはこのような高いレベルの精度は小惑星が鍵穴を通過する軌道にあるならば 確実に決定するために必用であり、そしてそれがそのようになったならば、 そらそうとする努力の成功を測るよう要求されるであろうと説明する。 この場合、 2027年鍵穴イベントの前にただ数百マイルのズレが2039年の衝突を避けるために 必要とされた全てである。

「鍵穴」軌道がない危険な小惑星をズレさせることはコースのより大きな変更が 必要なのでいっそう難しい。 十分な警告時間が与えられるなら、仕事はまだ 実行可能である。

もし重大な世界的な努力が次の10年内に最も大型のNEAを発見するなら、我々は 破壊的な衝撃の前、数十年か数世紀の間警報を受けるであろう。 このような リードタイムで、比較的弱い一押しが小惑星の進路を変えるに必要とされる。 その結果、数十年後に、それが地球をそれるであろう。

太陽光の航海: 非核の小惑星偏向

アリゾナ大学の小惑星専門家ジェイ Melosh は核兵器に訴えないで小惑星をそらす ことに幅広いアイデアを調査している。 それらに次のものを含んでいる:

太陽の光線を集中させる巨大な放物面鏡を配置して、小惑星の表面の岩を蒸発 させること。蒸発した物質は高速で飛散し、反対方向に、ゆっくりとしかし確実に、 小惑星を押す反作用を生み出す。

小惑星の物質を宇宙に放出するため、その表面に大砲のような装置を着地させる。 これは同じく反作用に依存する。 DP1宇宙船で使用されたイオン推進器に トリックがあるかもしれない。

巨大な太陽の帆を小惑星に取り付ける。

太陽の帆は小惑星を着実に動かすのに大きな面積に働く太陽光の小さな圧力を 利用する。

Meloshは 近代的なヨットの帆のように帆が操作可能で小惑星を適切な方向に 引っ張る必要があることを指摘した。「軌道に沿った(along-orbit )ひと押し (太陽に直角で)が衝突をミス(外れる方向)に変えることに断然効果がある」、 と Melosh が語った。

太陽の帆の(太陽光で帆走する)概念には一つは巨大な銀色の気球 (理論上帆より配置がより簡単である)と、他に反射率を増やすために ホイル(あるいはそれをペイントする)で小惑星を包んむ2つの アイデアがある。 Melosh は「 そのような反射器で舵を取ることは難しい。 それが最も役に立たない方向に、太陽から離れて直接力を適用するだけである」 と説明している。

Melosh は小惑星に取り付けることに依存する技術には用心深い。
「小惑星は回転し、多分宙返りしている −(それは) 何でもくくり付けるべき 堅い物体」、と彼が語った。 「それは恐らく小惑星の表面に固定したジンバル (水平に保つ装置)のシステム(大惨事を嘆願している機械的な悪夢)で包む 必要があろう。」

Meloshが選んだ太陽鏡の案は、小惑星に物理的な取り付けを必要としない 利点がある。
1960年代に、NASAは宇宙で使用する太陽鏡に取り組んだ、しかしそれ以来 ほとんど何もしてこなかった。

宇宙ミッション: ほうき星や小惑星を追跡すること

数人の研究者は小惑星の偏向技術の効果を予測するためにスーパーコンピュータを 使っている。 ある日これらのシミュレーションは地球を衝突から救うミッションを 計画するに必要とされるかもしれない。

しかし小惑星やすい星の物理的な特性はあまり理解されていないので、これらの 物体に宇宙ミッションから集められた情報はこれらのシミュレーションにきわめて 重要である。

小惑星やすい星にいくつかの挑戦的なミッションが進行中であるか、あるいは 計画中である。

(小惑星とほうき星への宇宙ミッションのリスト)

小惑星の知識が地球を衝突から守るために重要であるが、それは究極的に商用 目的に利用される可能性がいっそう高い。

次の数十年間に、大きな小惑星の衝撃がほとんどありそうもない(しかし除外 できない)。 その時迄に小惑星の商用採鉱は普通となっているかもしれない。

多くの小惑星は宇宙での生産に必要な原材料に富んでいる。そしてある小惑星は 月より到達がより簡単である。 もちろん、地球を脅かす物体を扱う一つの方法は 遠くなくてもそれを採鉱することである。


[原文]

First, the good news: Asteroid Eros is not on a collision course with the Earth.

At roughly twice the size of Manhattan Island, Eros is huge compared with other known near Earth asteroids. A collision by an object this size would be more devastating than the impact that is thought to have finished off the dinosaurs 65 million years ago.

Eros in the news because, on Monday, after a torturous four year journey, the NEAR spacecraft will attempt to become an artificial moon of Eros. A successful NEAR mission to Eros will show that we have the ability to rendezvous with an asteroid and to orbit it.

This ability is crucial if -- some scientists would say "when" -- an asteroid is discovered to be on a collision course with the Earth.

Space missions to asteroids and comets might not seem as exciting as a landing on Mars but the social,scientific and commercial benefits from these missions could be great. An asteroid or comet impact with the Earth is the only type of natural disaster that could instantly wipe out human civilization and yet, unlike earthquakes, floods and volcanoes, it is within our grasp to prevent the collision.

The know-how needed to protect the Earth from collision could also be used for commercial mining in space. Comets and asteroids are packed with useful raw materials. Eventually space prospectors might want to rendezvous with them and, perhaps, change their orbit.

Catching Comets; Angling Asteroids

To learn more about the physical properties of asteroids we first have to reach them with spacecraft.

The NEAR mission is the first attempt to rendezvous with an asteroid. A rendezvous involves carefully maneuvering the spacecraft so that it follows nearly the same orbital path as the asteroid. The spacecraft slowly approaches the object then adjusts its speed so that the spacecraft and asteroid follow the same path around the Sun. In the case of NEAR a further maneuver will put the spacecraft into orbit around the asteroid.

Previous spacecraft missions to asteroids and comets have involved quick flybys with no attempt to match speed with the object. These missions were important steps in our exploration of these objects but improved technology was needed to achieve a rendezvous.

One recent space mission was designed to test new technology. In July last year the Deep Space 1 spacecraft passed within 10 miles (16 kilometers) of asteroid Braille. This mission successfully tested two important technologies - auto-navigation and the ion drive. Auto-navigation means that the robot spacecraft worked out its own location in space and the course to the target object.

The ion drive (pictured below) is an advanced form of propulsion where the particles coming out of the exhaust are electrically charged (ions) and they are accelerated by electrical means to very high speeds. Solar cells or a nuclear generator could provide electrical power.

Deep Space 1 used an advanced solar collector to generate a stunning 2500 watts of power. By using a steady, reliable power source the ion drive can gradually accelerate the spacecraft to interplanetary speeds. Within twelve months Deep Space 1 will have consumed all of its 180 pounds (80 kg) of Xenon propellant and reached a speed of 9000 mph (4 kilometers per second).

Dr Marc Rayman from the Deep Space 1 mission team explained that the Braille flyby was a bonus for the primary mission that was mainly designed to test new technology. The experience gained at Braille will help them plan an encounter with Comet Borrelly - the main target of the extended mission. He added that the failure, last November, of the spacecraft's "star tracker" navigation aid meant that they had dropped plans to reach a second comet but otherwise the failure would not seriously hamper the extended mission.

Sling-shots from planets

Many recent interplanetary space missions have involved a gravity-assist flyby of the Earth. This sling-shot technique can produce substantial reductions in the size of rocket needed to reach a planet or asteroid. For example, in January 1998 the NEAR spacecraft whizzed within 340 miles (550 km) of the surface of the Earth. This planned encounter changed the course of the spacecraft so that it reached Eros one year later (unfortunately a technical bug prevented the spacecraft from going into orbit and the mission scientists had to wait a year for the next opportunity).

Of course, an Earth flyby would be very difficult to sell to the world's population if the spacecraft was carrying nuclear weapons intended to deflect an asteroid. Adding further to the difficulties, the best time to nudge an asteroid is when it is closest to the Sun and this can make the mission much more challenging.

Alan Harris, Senior Research Scientist with JPL in California points out a mission to rendezvous with asteroid 1999 AN10 -- in an orbit which is typical of a "potentially hazardous asteroid" -- would involve a space mission which is formidable with current rocket technology. They run out of fuel well before the necessary speeds are achieved.

Maybe we should be dusting off the blueprints for the giant Saturn 5 rockets that were used for the Apollo Moon landings - just in case we need to quickly intercept an asteroid or comet on a collision course with the Earth. This may not be that easy - in his book "Mining the Sky", planetary scientist John Lewis reports that he went looking for the Saturn 5 blueprints a few years ago and concluded, incredibly, they had been "lost".

Harris cautions that even the mighty Saturn 5 could only deliver a few pounds/kilograms of payload to land on, or orbit, an asteroid such as 1999 AN10. He adds "Ion drive is probably the most feasible way out of this quandary."

To Nuke or To Nudge

An asteroid is heading for Earth. With just days to go before the collision a beefed-up space shuttle is sent to intercept it. A brave team of astronauts and oil-rig workers drills deep into the space rock, plants a nuclear bomb and blows it in two. The two halves fly apart and miss the Earth.

Dream on!

The idea of blowing up an asteroid makes for good movie scripts, but is not the way to do it in the real universe. Many of the fragments would remain on a collision course and like the blast from a shotgun; the fragments can do up to ten times as much damage as the original, intact object.

In any case, Erik Asphaug from the University of Southern California has modeled "rubble-pile" asteroids and finds that blowing them up with bombs may be much more difficult than with asteroids made of solid rock. It is a bit like the difference between hitting a sandbag and a solid sandstone block with a sledgehammer -- the sandbag absorbs the impact with little disruption but the sandstone block shatters.

"Stand-off" nuclear explosions are favored by some scientists (see animation) and might work with both solid and rubble-pile objects.

A nuclear bomb is detonated several hundred yards away from the object. Surprisingly, it is the intense radiation generated by the explosion that does the job. In one scenario, the radiation grills one half of the asteroid and causes a very thin surface layer to vaporize and fly off into space.

Tens of tons of material blasting off the asteroid at high speed would be sufficient to jolt the asteroid in the opposite direction. The effect is like the recoil of a rifle -- a small bullet moving at high speed causes the heavier rifle to recoil at low speed.

One thing most scientists agree on is there is no need to maintain an arsenal of nuclear weapons in space ready to intercept rogue asteroids. They also point out that there are ways to deflect asteroids that don't require nuclear explosions and we should be looking at these methods more closely.

Deflection

In theory, an asteroid that is found to be on a collision course with our planet can be deflected to avoid an impact.

The deflection involves changing the asteroid's course with a sideways push or, preferably, changing its orbital speed so that it arrives before or after, rather than when Earth crosses its path. In either case the deflection is far more effective if it can be carried out years or decades ahead of the predicted collision.

For example, after twenty years, a nudge of just 1 m.p.h. (1.6 kilometers per hour) would change an asteroid's location in space by about 170,000 miles (273,500 kilometers). That is more than halfway to the moon.

Recent discoveries suggest that deflection of some Earth-threatening asteroids may be easier than first thought. Most schemes for nudging asteroids into a safer orbit assumed a single catastrophic encounter with Earth. This meant changing the course of the object by at least 4,000 miles (6,300 kilometers) -- the radius of Earth.

Alan Harris, from NASA's Jet Propulsion Laboratory, explains that scientists now realize an asteroid will usually make several close passes by the Earth before a collision occurs.

The recently discovered 1000-yard (1-kilometer) wide asteroid designated 1999 AN 10 provides an instructive example. It will make a close pass of Earth every few decades. During each pass the asteroid is deflected slightly by the Earth's gravity.

Astronomers in Italy have calculated that a critical deflection could occur in 2027. This would involve the asteroid passing through an imaginary hoop in space they call a "keyhole". If the asteroid were to pass through this keyhole, which is only about 60 miles (100 kilometers) across, then it would collide with the Earth on its return in 2039.

When the initial calculations were made, astronomers didn't know the orbit well enough to determine if it might pass through the keyhole. After important follow-up observations were made they have now pinned down the orbit enough to be sure that it will not pass through any keyhole in 2027 and there is no chance that it will collide with Earth in the next century or so.

If, however, they had determined instead that there was a chance it would pass through a keyhole in 2027, then a mission to place a transponder, like a radio homing device, on the asteroid would have been wise so that its orbit could be determined precisely.

Harris explains that such a high level of precision would likely be required to determine for sure if the asteroid were on a course through a keyhole and, if it came to be, to measure the success of any deflection efforts. In this case a deflection of just a few hundred miles prior to the 2027 keyhole event would be all that was needed to avoid the 2039 collision.

Deflection of dangerous asteroids that are not in a "keyhole" orbit is more difficult because a larger change in course is required. The task is still feasible provided that sufficient warning time is given.

If a serious global effort is made to discover most large near-Earth asteroids within the next decade, then we should have decades, or even centuries of warning before a devastating impact. With such lead times only a relatively small nudge is required to change an asteroid's course so that, decades later, it will miss Earth.

Sailing with Sunlight: Non-nuclear Asteroid Deflection

Asteroid expert Jay Melosh from the University of Arizona has looked at a range of ideas for deflecting asteroids without resorting to nuclear weapons. They include:

Deploying a giant parabolic mirror to concentrate the Sun's rays and vaporize rock on the surface of the asteroid. The vaporized material flies off at high speed and generates a recoil action that pushes the asteroid, slowly but surely, in the opposite direction.

Landing cannon-like devices on the surface to fire asteroid material into space. This also depends on recoil action. An ion drive, as used on the Deep Space 1 spacecraft, might do the trick.

Attaching a giant solar sail to the asteroid

The solar sail uses the small pressure of sunlight acting over a large area to steadily move the asteroid.

Melosh points out that the sail needs to be steerable, like the sails of a modern yacht, to tug the asteroid in the right direction: "An along-orbit push (at right angles to the Sun) is by far the most effective in changing a collision into a miss," Melosh says.

There are two other ideas related to the solar sail concept: a giant silvery balloon(which in theory would be easier to deploy than a sail) and wrapping the asteroid in foil (or painting it) to increase its reflectivity. Melosh explains "with such a reflector it is hard to steer -- it can only apply a force directly away from the Sun, which is the least helpful direction".

Melosh is cautious about techniques that depend on being attached to the asteroid. "The asteroid is rotating and perhaps tumbling -- a hard object to tie anything up to," he says. "It would probably have to be enclosed by a system of gimbals anchored to the asteroid surface: a mechanical nightmare begging for a catastrophe."

The solar mirror scheme, preferred by Melosh, has the advantage that it could avoid the need for physical attachment to the asteroid. During the 1960s NASA did some work on solar mirrors for use in space, but little has been done since then.

Space Missions: Chasing Comets and Asteroids

Several researchers are using super-computers to predict the effects of asteroid deflection techniques. One day these simulations may be needed to plan a mission to save the Earth from a collision.

But the physical properties of asteroids and comets are poorly understood, and so the information gathered from space missions to these objects is crucial for these simulations.

Several challenging missions to asteroids and comets are underway or are planned.

(List of Space Missions to Asteroids and Comets)

Although knowledge about asteroids is important for protecting the Earth from collisions it is more likely to be used, ultimately, for commercial purposes.

Over the next few decades an impact by a large asteroid is highly unlikely (but cannot be ruled out). During that time commercial mining of asteroids may be commonplace.

Many asteroids are rich in the raw materials needed for manufacturing in space, and some are easier to reach than the Moon. Of course, one way to deal with an earth-threatening object is to mine it away to nothing.


(4) ピート WORDEN 准将に対する支持
   SUPPORT FOR GENERAL PETE WORDEN

   * 著者 : 磯部 秀三(Syuzo Isobe)
   * 配信元 : CCNetーLETTERS TO THE MODERATOR (議長への手紙)
   * 配信日 : 2月29日

[日本語要約]

Peiser 博士殿:
S・ピート Worden によれば、宇宙ミッションはすぐに小惑星(の脅威)を 緩和するシステムを開発する代わりに NEO 問題を研究するために必要である。 これは、全ての PHAs が発見される迄100%の安全を得ることができないので 正しいアプローチである、と私は感じる。 ある人々は1つか2つの 宇宙プロジェクトが全ての必要な地上の NEO プロジェクトよりはるかに多額の 費用が掛かると論じている。
これは正しい。
前 IAU 会長 , L.Woltjer教授 は地上ベースと宇宙ベースの天文学の 年間費用をそれぞれ20億ドル(USD)と70億ドル(USD)と見積もった。
( 「天文学的な環境の悪化に伴う経済の結果」 L・ Woltjer著、天文学の ソサエティー 太平洋会議シリーズ第139巻 、 「天文学的な窓口の保存」 S.磯部 及びT.平山編、を参照のこと)

問題は単にお金の多寡だけでなく、我々がどうゆう物体やどうゆう特性を 観測しなければならないかにも依るのである。 人間の大惨事を避ける目的で あるので、我々は小惑星の性質について種々なタイプのデータを得るべきである。

敬具


[原文]

Dear Dr. Peiser:

According to S. Pete Worden, space missions are necessary to study the NEO problem instead of immediately developing asteroid mitigation systems. This is the right approach, I feel, since we cannot get 100% safety until all the PHAs have been detected. Some people argue that one or two space projects cost much more than all the necessary ground based NEO projects. This is true. The past IAU president, Professor L. Woltjer has estimated the annual cost of ground based and space based astronomy at 2000 million USDollar and 7000 million USDollar, respectively (see L. Woltjer "Economic Consequences of the Deterioration of the Astronomical Environment" in Astronomical Society of the Pacific Conference Series Volume 139 "Preserving the Astronomical Windows", edited by Syuzo Isobe and Tomohiro Hirayama.) The matter is not only depending on the amount of money but also on what object and property we have to observe. Since we intend to escape from human disaster, we should obtain different types of data for asteroid character.

Yours sincererly,
Syuzo Isobe.
National Astronomical Observatory


(5)地球の防衛− 事実 対 フィクション
   DEFENDING EARTH - FACTS & FICTION

   * 著者 :C. Gritzner
   * 配信元 : CCNetーLETTERS TO THE MODERATOR (議長への手紙)
   * 配信日 : 2月29日

[日本語要約]

ベニー殿

これは2月28日付けの CCNet ロバート Clements のステートメント ”地球の防衛− 事実 対 フィクション”に対する私の回答である。

M2P2 推進システムは、何カ月間もそれを運用できる小ない搭載量に使用される 低推力システムである。 M2P2 が電気推進器あるいは太陽の帆に類似した小型宇宙 探査機の素晴らしい推進システムと思われる。 しかしそれは NEO そらすには あまりにも非力である。

単純な計算でこれを示そう: M2P2 システムは3カ月以内に100キログラムの 宇宙探索機をおよそ80 km / sの速度に 加速する能力がある (化学的な推進システムで達成できるよりはるかに加速できる)。 1 km の NEOの質量は概算で10の12乗 kgである(探査機より10の 10乗倍程重い)。

同じ小型 M2P2 システムを10年間 (3カ月間の 40倍以上)NEO に 適用すると仮定すれば、しかし我々が NEO を 地球から地球半径の 約10倍そらすに必要なデルタ− Vはたかだか約毎秒1センチメートル (8掛ける10の6乗倍より少ない)と想定する。

これらの3つの要素を掛けると、1 kmの NEO をそらすに M2P2 システムを 必要とすることに気付いた。そのM2P2システムは2掛ける10の5乗強力 (そしてより重い)か...あるいは無限に長く動かす必要があるか、 あるいはそれの組み合わせ等である。

1996年に私の学位論文「地球に接近する小惑星とすい星の軌道変化の代替 システムの分析」で指摘したように、このような太陽の帆と電気推進の計算が 同じ結果を示した(ESAが英語に翻訳し、専門的翻訳 ESA−TT−1349 (1997)で利用可能)。

最も強力なシステムは核爆発である。しかし核爆発は多くの大きくて、まだ危険な 破片を作り出す NEO を破壊する非常に強力な短いイベントでエネルギーを 解放するという事実で損害を受ける。 衝撃体に核爆弾を使用しなければ、 しかし多分 NEO を破壊するのに同じ問題がある。

我々はある日成功させるために NEO をそらすにもっと多くの研究を しなければならない! NEO 発見と追跡はそれのためのベースである、 しかしもし我々が緊急の場合に起こり得る衝撃体をそらすことができないなら それは何の為なのか?

敬具


[原文]

Dear Benny,

this is my response to the statements of Robert Clements in the CCNet of February 28th on Defending Earth - Facts vs. Fiction.

The M2P2 propulsion system is a low thrust system which can be used for SMALL payloads while operating it for months. M2P2 seems to be a great propulsion system for small space probes, similar to electric propulsion or solar sails - but it is just too weak for NEO deflection.

A simple calculation will show this: the M2P2 system is capable to accelerate a 100 kg space probe within 3 months to a velocity of some 80 km/s (which is far more than we can achieve using chemical propulsion systems). A 1 km NEO roughly has a mass of some 10^12 kg (which is 10^10 times more than the probe).

We assume that we would apply the same small M2P2 system to the NEO for 10 years (which is 40 times more than 3 months), but the delta-V that we need to deflect the NEO away from the Earth by some 10 Earth radii is only about 1 cm/s (which is 8*10^6 times less).

When we multiply these 3 factors we find that deflecting a 1 km NEO needs a M2P2 system that is 2*10^5 times more powerful (and heavier).... or has to run for aeons, or a mix of it, etc.

Such calculations for solar sails and electric propulsion show similar results, as I pointed out in my Thesis "Analysis of alternative systems for orbit alteration of near-Earth asteroids and comets" in 1996 (an English translation was done by ESA and is available as a technical translation ESA-TT-1349 (1997).

The most powerful systems are nuclear explosives, but they suffer from the fact that they release their energy in a short event at very high forces that could disrupt the NEO producing many large and still dangerous fragments. Impactors don't use nuclear explosives but have the same problem of possibly disrupting the NEO.

We still have to do much more research on NEO deflection in order to be successful one day! NEO discovery and tracking is the basis for that but what is it good for if we are not capable of deflecting a possible impactor in case of emergency?

Best wishes,
Christian


(6)地球の防衛− 事実 対 フィクション
   DEFENDING EARTH - FACTS & FICTION

   * 著者 :Konrad Ebisch
   * 配信元 : CCNetーLETTERS TO THE MODERATOR (議長への手紙)
   * 配信日 : 2月29日

[日本語要約]

ベニー殿:

あなたの電子メールが私の返事を望むなら、私を考えさせることについて その目的が達成されたと思う。

この最も直近なものに若干の意見があります。

小惑星の反射率と太陽光の圧力の効果を高めるためにアルミホイルで小惑星を 包むという Melosh の提案は間違っているか誤った記述( misdescribed )である。

最初に、太陽からの光エネルギーは「白」い小惑星に当たって、宇宙空間に 反射されるであろう。 従って、小惑星はその入力運動量を得るが、その出力 運動量の− 1を掛けたものを加える。 太陽からの光エネルギーが「黒い」小惑星に 当たると、吸収されて、そして赤外線で宇宙空間に発散されるであろう。 それで小惑星はその入ってくる運動量を得るが、そして出ていく 運動量の−1倍を加える。

第二に、大きい岩がその軌道に及ぼす無視できる程の効果以上の影響を与える 十分な日光を捕捉出来ていない。 表面積と質量の比があまりにも大きい。 これはミクロンサイズのほこりの粒子に当てはまるが、しかしエンドウ豆サイズの 流星体でさえ我々はそれが大気の外に飛び込んで起きるような美しい隕石を 見るまで、ただそのすい星の軌道を追うように思われる。
小惑星をそらす帆は面積で小惑星より非常に大きくなければならない。

多分我々は核爆発考えに戻るべきであるか? 我々はこのような爆発が物体を 破片にすることを心配するかもしれないが、しかし最近の観測は Eros で5 km の クレーターを生成した衝撃に十分耐えたことを示している。

「そして最後に: 古代ヘブライ人は契約の違反に対して神を訴える・・・。」 このことはあなたの会報(Newsletters)の焦点の変更であるか?

議長の注釈:いいえ、我々、選ばれた霊長類は、我々自身の手と脳に我々の 運命を委ねるべきで、ただ寛大で機知に富んだ注意書きである 。


[原文]

Dear Benny:

If your email makes me want to reply, then I guess it satisfies its purpose of making me think.

Here are some remarks on this latest one.

Melosh' proposal to wrap the planetoid in aluminum foil to enhance its reflectivity and thus the effect of sunlight pressure is either mistaken or misdescribed.

First, light energy from the sun will strike a "white" planetoid and be reflected back into space. Thus the planetoid gets its incoming momentum, plus -1 times its outgoing momentum. Light energy from the sun will strike a "black" planetoid, be absorbed, and emitted back into space as infrared. Thus the planetoid gets its incoming momentum, plus -1 times its outgoing momentum. Six of one, half dozen of another.

Second, a big rock does not intercept enough sunlight to have more than a negligible effect on its orbit. Its mass to surface area ratio is just too big. This is fine for micron-size dust grains, but even a pea-sized meteoroid seems to follow its comet's orbit just fine until we see the pretty meteor as it happens into out atmosphere. A sail to deflect a planetoid will have to be very much larger, in area, than the planetoid.

Perhaps we should go back to the nuclear explosion idea? We may worry that such an explosion might fragment the body, but recent observation shows that Eros withstood an impact sufficient to generate a 5 km crater.

"AND FINALLY: ISRAELITES SUE GOD FOR BREACH OF COVENANT ....." Is this a change in the focus of your newsletters?

MODERATOR'S NOTE: No, it's just a gentle and witty reminder that we, the chosen primate, have to take our fate into our own hands & brains :-)


3.訳者の所感

私的書簡とはいえ、NEO探索で最大の実績を誇るLINEAR計画を統括する 国防総省高官の発言で非常に興味深いものがある。この提言をきっかけに NEOコミュンイティを始め各界で経済的で効率的なNEO研究システムは何か、 脅威が現実となった場合の対処の研究などについて論議が高まることを 期待したい。