スターリンク衛星データを活用した熱圏密度の再構築手法

大気抵抗による軌道エネルギーの変化から、検知が困難な熱圏の中性ガス密度分布を推定する新たな研究アプローチを紹介します。SpaceXが公開するスターリンク衛星の衝突回避用データを用い、1,200機以上の衛星を巨大センサーネットワークとして機能させることで、熱圏の3次元的な密度マップの作成に成功しました。

■ スターリンクデータの活用方法
- 衝突回避用の位置・速度データを毎分記録
- 推進剤消費量を差し引いたエネルギー損失から大気抵抗を逆算
- 高度ごとの密度減衰則を用いて異なる高度のデータを正規化

■ トモグラフィ解析と検証プロセス
- 仮想的な密度マップを基に衛星のエネルギー損失をシミュレーション
- 実際の観測データと一致するまでマップを反復調整
- ESA衛星の観測値と比較し、平均0.95倍の精度を確認

■ 技術的課題と今後の展望
- 低次球調和関数のみでは大規模変化しか捉えられない
- 極域や高緯度地域のデータ欠如による異常値の可能性
- 姿勢制御やドラッグ係数の不確実性が結果に影響
- 複数軌道・高度のデータ統合による高精度化への期待