偵察衛星とは (テイサツエイセイとは) [単語記事]

偵察衛星とは宇宙空間から地上を偵察する衛星の事である。

概要

ほとんどの人がGoogle Map、GoogleEarthなどに代表される地図情報サービスを介して衛星から撮影された画像の恩恵を受けている。撮影を行う衛星の中で国家などにより軍事・情報目的に使われているのが偵察衛星である。

民間用よりも高精度で柔軟な撮影が可能とされているが、もちろん詳細は極秘となっている。そのため、滅多に偵察衛星から撮影された画像を目にする事は無く、例えあったとしても、それは解像度等に加工が入れられた後のものである。運用国はアメリカ合衆国を筆頭にロシア、フランス、ドイツ、イタリア、イスラエル、中国、日本、韓国、インド、ブラジルがあり偵察能力を維持するため定期的に衛星を打ち上げている。

極々一般に偵察衛星と呼ばれる衛星の中でも搭載した観測機器によって違いが多々あり、赤外線等を含む光学機器を搭載しているものと合成開口レーダー(SAR)を搭載したものなどがある。また電子的情報を取得するための情報偵察衛星、弾道ミサイルの発射、軌道を確認するためのDSP 衛星など多岐にわたる。

通常の衛星と違って地球を周回する軌道は低く(低軌道)、そのため大気圏上層の影響を受けるほか、必要に応じて軌道変更する場合などがあり軌道維持に必要な燃料を消費するケースも多い、そのため総じて衛星そのものの寿命は短い。アメリカが運用している偵察衛星は巨大で高度の変更も可能と、色々至れり尽くせりのものもあるが、当然のごとくコストはかかる。

また後述されるように、衛星軌道は頻繁に変えられないため、天測などによって観測ルートを知られることがある。ましてや毎日一回～数回のみ目的地上空を飛行するだけなので手に入る情報も限られる。

偵察衛星って、どんな衛星？

もちろん偵察衛星の仕様、性能はその国のトップシークレットである。ただ、伝わってくる性能などから仕様の予想はできるし、打ち上げに使用されるロケットと投入された軌道から衛星のサイズ、重量を推定することができる。

また、冷戦時代に使われた初期の偵察衛星に関しては、技術的に時代遅れということもあって情報が公開されたものもある。当時の衛星は撮影したフィルムを巻きとってカプセルの中に入れて地球に向け投下、地球では待ち受けていた回収専用飛行機が鼻先のフックでカプセルのパラシュートを引っ掛けて持ち帰るという手段をとっていた。当然、回収、現像、解析に多大な手間と時間を要していた。現在では傍受、妨害がしにくいデジタル無線とデジタル暗号の登場で大型のCCDで撮影した画像を直接地球（中継用の衛星を介することもできる）に送信することができるようになっている。

また、合成開口レーダーを搭載した米国のラクロス衛星なども一部情報が公開されているが、こちらは民間の地球観測衛星と性能があまり大差ないからだと考えられる。

偵察衛星の例

コロナシリーズ

アメリカが最初期に運用していた写真偵察衛星。偵察衛星であることを隠すために、「ディスカバラー」というカバーネーム（秘匿名称）が付けられた。1962年 2月の38号の打ち上げをもって計画は終了したことにされたが、打ち上げは続けられ、衛星は「キーホール」というコードネームで呼ばれるようになった。

キーホールシリーズ

ディスカバラー38号より後の写真偵察衛星は打ち上げが公表されることはなくなった。衛星にはキーホール（KEYHOLE）というコードネームが付けられ、衛星に搭載するカメラ・システムはKHという記号で表すようになった（1962年のコロナに搭載されたカメラ・システムは4代目だったためKH-4と命名、それ以前のカメラ・システムは遡ってKH-1、KH-2、KH-3と呼ぶようになった）。^[1]

米国で最近まで運用されていたKH（キーホール、鍵穴）はKH-12で、大きさも形もほぼハッブル宇宙望遠鏡と同一と考えられている（地上からの観測で判明。似ているのは単に両者ともに反射望遠鏡という点のみであり、ハッブル宇宙望遠鏡自体が偵察衛星の流用と言う話はデマである）。内部にベリリウム製の直径2.4mの反射鏡（KH-12で使用される予定だった余剰の反射鏡がNASAに譲られた事で判明。反射鏡は後に赤外線宇宙望遠鏡WFIRSTに使われた）があり、解像度は5cm。民間人と軍人の区別が可能とされている。重量は20tという衛星としてはヘビー級。その大半は軌道維持、変更用の燃料とされる。初期のタイプはスペースシャトルによる燃料補給が可能だったとされるが、実際に行われたかどうかは不明（多分行われていなかった）。最近のタイプはステルス性を持たされていたとも言われる。

その他

変わり種の偵察衛星として電波通信を傍受する情報偵察衛星もある。米国は楕円軌道に「トランペット」、静止軌道に「メンター」と通称される衛星を打ち上げているが、その正体は直径150mもの超巨大パラボラアンテナ！　国際宇宙ステーションを上回る宇宙最大の構造物である（ただし折りたたみ式なので重量は5t程度）。メンターはパラボラが細いワイヤーでできていて、さらに黒く塗装されているので目立たないとされるが、地上からは8等星の明るさで大型の望遠鏡なら観測可能である。

偵察衛星の能力^[2]

偵察能力を判断する段階は、目標の存在を発見できる、正体がわかる、正体を正確に割り出せる、特徴を表現できる、目標に関する技術情報を提供できる、の５段階である。

橋を探知するのなら衛星の分解能は約18フィートでよい。正体を知るには13.5フィート、正確に割り出すには4.5フィート、細部まで表現するなら3フィート、爆破方法がわかるほどの詳細が知りたければ約1フィートが要求される。ただしロケットとなると探知するには3フィート、正体の確認に1.5フィート、正確に割り出すには約6インチ、細部の特徴を知るのに2インチ、技術的な詳細を知るには1インチが必要になると思われる。

1984年に初めて打ち上げられたKH-11は湾岸戦争でソ連製ロケットの正体を確認できているため、すでに6インチの分解能に達していたと分かる。また、後の型でさらなる改良が行われていないとも思えない。

その他

米ロの偵察衛星は、両国間の軍備削減条約の順守を監視する手段としても使われている。例えばミサイル原潜が退役すれば、搭載ミサイルを外して、ミサイル・ハッチを開けたまま二ヶ月間埠頭に係留しておく。ICBMであればサイロから出した後に切断してサイロの脇に横たえ、サイロの蓋を開けたまま二ヶ月放置する。その間に相手国の偵察衛星に撮影させ、兵器を廃棄したことを確認させる。^[3]

よくある疑問、勘違い。

海外ドラマ「24」のように、リアルタイムで標的を追尾する事ができますか？
できない。地上をカメラで偵察する衛星は、人工衛星としては最も低い高度を周回するしかない。米国の「KH-11」であれば、96分で地球を一周している。特定のターゲットの上空にとどまって見張るような操作はやりようがない。多数のスパイ衛星を打ち上げて次々とターゲットの上空を通過させるしかない。^[4]
お値段は？
500億円前後です、一家に一基どうですか！ご検討お願いします。
盗撮に活用できるのか？
出来ます。盗撮するために作られました。ただし、民間用で盗撮撮影依頼を行うのは倫理的にとても無理です。自分で自作してください。
偵察衛星から撮った写真を基に爆撃してミサイルをぶちこめば楽勝だろ！！
地べた這って敵を探すよりは簡単ですけど、問題は偵察衛星から送られてくる画像はリアルタイムでは無いという事と、画像の分析に時間を要する点と、さらに敵は動いているという事が敵の発見を困難にさせてしまいます。湾岸戦争を例にするまでもなく移動発射方式の弾道ミサイルなど偵察衛星で追跡するのは至難といえます。偵察衛星から送られた画像が手元までに届く時間、そしてその画像分析を基にミサイルを撃とうとしても、その間に敵は移動している可能性が高いです。情報収集の助けにはなるけど、決定打にはなり得ません。その程度です。
じゃ偵察衛星なんて意味ないじゃないか。それよりももっと違う科学衛星を打ち上げるべき！！
日本においては偵察衛星計画のために国内の宇宙開発計画がアレコレと影響を受けたことは事実で、宇宙開発関係に携わる人々が言いたいことは十二分にわかるのですが、考えてみてください。刑務所の監視塔からサーチライトであたりを哨戒していることは無意味な行為ですか？すくなくとも上空を定期的に監視しているという行為はそこにあるのです。そしてそれはされている側にとっては十二分なメッセージともなるのです。これが政治的メッセージ(シグナル)でもあります。ぶっちゃけ「俺、お前のこと見てるからな」と脅しているわけです。さらに重要地点は衛星軌道ルートがわかれば上空撮影時間がわかるため隠蔽工作は容易とはいえ、それは全域で対応できるものではありません。重要拠点をいくら隠蔽しても、そこへ物資を供給する交通路があったりするわけです。その交通路を渡るトラックがいたとしてその轍(わだち)が深ければ、そこに何がしかの重量物を積載したトラックが出入りしていることがわかります。その重要拠点に電力を供給する発電所のケーブルはどんなものか?　さらには夜間に発する熱量は?　情報分析とはこういった様々な些事を丹念に追いかけることによってはじめて役立つものもあるのです。すべからく不用なものは存在しません。