スペースミラー

宇宙空間に設置された太陽光ミラーは、地球に届く太陽光の量を変化させるために使用できます。この概念は、1923年に物理学者のヘルマン・オーベルトによって初めて理論化され^{[ 1 ] [ 2 ]}、その後1980年代に他の科学者によって発展しました^{[ 3 ]} 。宇宙ミラーは、さまざまな目的で地球上の特定の地点に届く太陽エネルギーの量を増減するために使用できます。

宇宙鏡の概念の実装案はいくつか提案されているが、物流上の懸念や展開の難しさから、ロシアのズナミヤ実験を除いて、これまで実装されたものはない。 ^{[ 3 ] [ 4 ]}ズナミヤは、より多くの太陽光を地球に反射することに成功した。

1923年、ヘルマン・オーベルトは著書『惑星空間へのロケット』の中で、直径100～300kmの宇宙鏡の建設を提案した。オーベルトは、直径100kmの鏡は「拡散光を利用して加熱することで北半球の広大な土地を居住可能にすることができ、我々の緯度では春と秋の夜間の霜に加えて、恐れられている春の凍結（氷人^{[ 5 ]}）を防ぎ、それによって国全体の果物や野菜の収穫を救うことができる」と書いた。^{[ 1 ] [ 2 ]}

オーベルトの1929年の著書「宇宙飛行への道」（ Wege zur Ra​​umschiffahrt）では、この提案がさらに発展し、静電反発によって操縦可能な厚さ5μmのナトリウム金属のファセットで構成された反射鏡の詳細が示されました。ファセットは回転するワイヤーネットによって所定の位置に保持されます。^{[ 6 ]}

彼はそのような鏡の軍事的応用について警告した。「弾薬工場を爆破したり、竜巻や雷雨を発生させたり、行軍中の部隊や予備部隊を壊滅させたり、都市全体を焼き尽くしたり、一般的に甚大な被害をもたらす可能性がある」^{[ 6 ]。}オーベルトは、そのような反射鏡の費用はわずか30億ライヒスマルクで、建設には15年かかると見積もった。^{[ 6 ]}

オーベルトは、1957年と1978年に出版された著書で、宇宙鏡のアイデアを宣伝し続けた。^{[ 7 ] [ 8 ]}当時、宇宙飛行の高コストが明らかになっていたため、オーベルトは、月の重力が小さいため、部品を月の軌道に打ち上げるのに必要なエネルギーが少なくて済むことから、月面で月の鉱物から部品を製造することを提案した。さらに、地球の大気は多くのロケット打ち上げによって負荷がかかっていない。月面から、部品は電磁月スイングバイによって月の軌道に打ち上げられ、60°のラグランジュ点で「積み重ねられる」。そこから、部品は彼が設計した電気宇宙船^{[ 8 ]}で反動をほとんど受けずに軌道に輸送され、そこで直径100～300kmの鏡に組み立てられる。1978年、彼は実現は2018年から2038年の間に期待できると見積もった。

1989年以来、^{[ 10 ]}地球温暖化への懸念から、科学者たちは地球に到達する太陽​​光の量を減らすためのさまざまな宇宙構造を提案しており、これらはジオエンジニアリングまたは太陽放射改変と呼ばれている。これらの提案の中には、太陽帆として、または熱と光を追加の利点として提供するために鏡を使用するものもある。

ローレンス・リバモア国立研究所の研究員であるローウェル・ウッドは、地球から約100万マイル離れたラグランジュ点L1の軌道上に巨大な鏡を1枚送ることを提案した。 ^{[ 3 ] [ 11 ]}この宇宙鏡は追加のエネルギー供給なしで軌道上に留まり、太陽光を遮断し続けることができる。^{[ 11 ]} 2006年、アリゾナ大学の研究員であるロジャー・エンジェルは、コストを削減し実現可能性を高めるために、1枚の大きな鏡ではなく、数百万枚の小さな宇宙鏡を送ることを提案した。1枚の鏡では、太陽光のわずか1パーセントを遮断するために約60万平方マイルの面積が必要となるためである。^{[ 3 ]}

2002年、 STARテクノロジー・アンド・リサーチのジェローム・ピアソンは、「土星のような広くて平らな環を形成する」ために、操縦可能な宇宙鏡のネットワークを使用することを提案した。^{[ 12 ]} 2006年に更新されたこの提案では、約50億キログラム（1.1 × 10¹⁰ポンド）の宇宙船の質量が必要となり、費用は1250億～5000億ドルと見積もられている。^{[ 13 ]これにより、}地球全体の気温は推定1.63K低下し、さらに夜間の照明を制御できるようになる。^{[ 13 ]}  

気候専門家は、宇宙鏡のような地球工学の提案は、地球を冷却する可能性はあるものの、炭素の蓄積による海洋の酸性度の高さなど、他の気候関連の問題には何の利益ももたらさないと警告している。 ^{[ 14 ]}過去には、多くの科学者が地球工学を用いて気候変動を抑制するという考えに抵抗してきた。悪影響を引き起こすリスクが大きすぎること、そしてそれが気候変動の一因となる化石燃料の使用を人々に促すのではないかと懸念していたためである。^{[ 14 ]}

太陽光を反射する最初の実用的な試みは、1990年代にロシア連邦宇宙局がズナミヤ計画の下で行った。ロシアの長い冬の夜に照明を提供することを目的としたこの計画は、^{[ 15 ]}ズナミヤ1、ズナミヤ2実験、そして失敗に終わったズナミヤ2.5の3つの実験から構成されていた。

ズナミヤ1号は、打ち上げられることのなかった地上実験だった。^{[ 16 ]}

ズナミヤ2号は1992年に準軌道に打ち上げられた。直径20メートル（66フィート）の円形鏡を備え、数時間にわたり、幅5キロメートル、満月並みの明るさの光を照射した。 

ズナミヤ2.5は、 1999年に軌道に打ち上げられた25メートル（82フィート）の鏡でしたが、展開中に故障しました。ズナミヤ3は60～70メートルの鏡になる予定でしたが、プロジェクトは中止されました。^{[ 17 ]} 

Reflect Orbitalは、太陽光発電とオンデマンド照明のための操縦可能な鏡面衛星群を展開することを目標に2021年に設立されました。^{[ 18 ]}

2025年6月、空軍研究所とAFWERXは、宇宙鏡技術の開発のため、Reflect Orbital社に125万米ドルのフェーズII中小企業イノベーション研究（SBIR）契約を授与した。 ^{[ 19 ]}同社は、マイラープラスチック製の18メートル×18メートル（59フィート）、重量16kg（35ポンド）の展開式鏡を開発しており、2026年に太陽同期軌道からの能動的な指向制御を初めて実証する計画を発表している。^{[ 20 ]}

2026年7月9日、連邦通信委員会は最初の衛星のライセンスを付与した。^{[ 21 ]}

天文学者たちは、明るい軌道上の物体群が観測天文学に干渉することを懸念している。^{[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]}欧州南天天文台が最近開始した詳細な研究では、そのような鏡は観測を著しく損ない、ベラ・ルビン天文台のような天文台を完全に無効にする可能性さえあると結論付けている。^{[ 25 ] [ 26 ]}

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