軌道上の100万のデータセンター、ルービン天文台から見ると

チリのセロ・パチョン山の標高2,663メートルで、ヴェラ・C・ルービン天文台は2025年に運用を始めた。主鏡の直径8.36メートルの広視野望遠鏡と、きわめて感度の高いカメラが、時空間レガシーサーベイ（LSST）を行う。このサーベイは最初の1年だけで、これまでの光学天文学の観測をすべて合わせたよりも多くのデータを集めることになる。

その一方で、事業者たちは新しい種類の衛星を競って打ち上げようとしている。コンピュータを搭載した宇宙機、軌道データセンターである。SpaceXとStarcloudがアメリカ連邦通信委員会（FCC）に提出した申請に、Axiom Space、Orbital、Blue Origin、Project Suncatcherなどの計画を合わせると、低軌道にゆうに100万機を超える衛星が提案されている。2026年6月の時点で飛行したのは、ほんの数機の試作機だけだった。

申請書から組み立てた衛星群

イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校のナヤン・ジャンギド（Nayan Jangid）とジークフリート・エッグル（Siegfried Eggl）、ワシントン大学とルービン天文台のメレディス・ロールズ（Meredith Rawls）とピーター・ヨアキム（Peter Yoachim）、NSF NOIRLabのコニー・ウォーカー（Connie Walker）――全員が、国際天文学連合（IAU）の「暗く静かな空の保護センター」のメンバーでもある――は、SpaceXの申請をもとにモデルの衛星コンステレーションを組み立てた。998,240機の衛星が、高度686〜1,002 kmの94の軌道殻（高度ごとの層）に配置される。半数は赤道に対して約30度傾いた軌道にある。残りの半数は太陽同期軌道にあり、その軌道は昼と夜の境界に沿っている。

それぞれの衛星は、スターリンクに似た機体を大型化したものとしてモデル化された。本体は約7 × 3.5メートル、太陽電池パネルは400キロワット向けの大きさで、コンピュータの熱を逃がすための白色または銀色の放熱板は、片面110平方メートルの面を2つもつ。

続いて6段階の処理パイプラインで、シミュレーション上のルービンの観測スケジュール1年分にわたり、すべての衛星を追跡した。どの30秒露光の視野を横切るか、太陽に照らされているか、カメラの6つのカラーフィルターそれぞれでその筋がどれだけ明るく見えるか、そして何ピクセルを使えなくするか。

最悪の夜には5枚に4枚

シミュレーションでは、平均して一晩あたり約18万回、衛星がルービンの視野を通過し、太陽に照らされた筋が6万本生じる。時期によっては、**ルービンの画像の最大80%が、照らされた筋を少なくとも1本含む夜がある。1年を平均すると、その割合は20%**に近い。この数字はコンステレーション全体とすべてのフィルターを対象にしたものである。論文は特定の夜を挙げておらず、ピークは1年のあちこちに散らばっている。

シミュレーション上の1年間を一晩ごとに示したもの。緑は何らかの衛星が横切ったルービンの画像の割合、赤は太陽に照らされて見える衛星が横切った割合。空白は観測のなかった夜。— Figure 1, Jangid et al. (2026), arXiv:2610.31772.

太陽同期軌道の衛星は、数に比べて大きな被害をもたらす。昼と夜の境界に沿って飛ぶため、天文台がすでに暗くなっていても照らされたままなのだ。

明るさには2つのパターンがある。拡散反射では、等級はふつう6前後になる。この尺度では、数字が小さいほど明るい。巨大な太陽電池パネルが鏡のように光を反射するきらめきは、2〜4等級に達する。1年を通じて、太陽に照らされた約900万本の筋のうち**83.9%**が、国際天文学連合が推奨する限界である7等級より明るく、229,000本以上が2等級より明るく、肉眼でもはっきり見える。そうした筋については、筋が横切る検出器チップをそれぞれ使えないものとして扱っている（カメラのチップは189個）。

薄明時には、典型的な画像に一度に約100本の見える筋が入る。ルービンは典型的な夜で**薄明時のピクセルの5〜10%**を失い、1枚の画像では90%以上を失うこともある。著者たちは、ピクセルからあふれる（飽和する）ほど明るい筋の数を、自分たちの手法がおそらく多めに見積もっていると注意を促している。

光る薄明

チームは、地平線の上にある太陽に照らされたすべての衛星の光を足し合わせ、空そのものがどれだけ明るくなるかも計算した。代表的な月のない夜である2026年7月15日には、薄明時のu（近紫外）、g（緑）、r（赤）フィルターで、衛星が空の自然な明るさの1,000%以上を加える。図11では、gバンドが夜明け前に3,000%を超えるピークに達している。gフィルターとrフィルターは、潜在的に危険な太陽系天体を発見するために、ふつう薄明時に使われるものだ。夜の最も深い時間帯には衛星が地球の影に入るため、増加分はほとんどゼロにまで下がる。満月のもとでさえ、いくつかのフィルターで空の明るさが100%以上増す。著者たちは、この増光こそが科学にとって最大の害になるかもしれないと示唆している。

2026年7月15日の月のない夜を通じた空の明るさ。uフィルター（上）からyフィルター（下）まで。青は自然の空、赤は衛星が加わった場合。右側は増加の割合で、夕暮れと夜明けに最も高くなる。— Figure 11, Jangid et al. (2026), arXiv:2610.31772.

簡単な解決策はない

チームはよく挙げられる対策を試した。コンステレーションのわずか10%、約10万機だけの場合でも、薄明時の画像は一晩あたりピクセルの2.33%を失う（全機の場合は6.88%）。そして1枚の画像は87%を失う。10分の1に減らしても被害は10分の1にはならない。明るいきらめきが1つあるだけで、画像を支配するのに十分だからだ。軌道を低くすれば衛星が影の中にいる時間は長くなるが、薄明時のきらめきは残り、寿命が短くなるぶん打ち上げの回数が増える。事業者はきらめきがチリに向かないように衛星の向きを調整することもできるが、それは一度に1つの企業と1つの天文台のあいだでしかできない。夕暮れにはルービンを東に、夜明けには西に向ける方法は有望に見えるが、シミュレーションはされていない。

この研究にもそれ自身の盲点がある。すべての位置が正確にわかっている理想化された軌道、宇宙ごみがないこと、暗い衛星が星の前を横切る効果がないこと、電波天文学を扱っていないこと。そして、研究が挙げる害の一つは取り返しがつかない。一度しか見られない現象では、明るい筋が運悪く検出器を横切れば、その現象は追観測の機会もなく、ただ見逃されてしまう。