宇宙天気と人的被害:2002年アフガニスタンでのアナコンダ作戦に影響

宇宙天気が人命に被害をもたらすとは大変衝撃的なことです。2014年9月24日付のTHE CONVERSATIONに”Bad space weather may have caused fatal Afghan gun battle(宇宙天気の悪化がアフガンでの致命的な戦闘を引き起こした可能性”という記事が掲載されています。

記事の元は、Wiley Online Libraryに掲載されたAGUのSpace Weather関連の研究成果です。”Progress toward Forecasting of Space Weather Effects on UHF SATCOM after OPERATION Anaconda“。「アナコンダ作戦後に宇宙天気がUHF 衛星通信に与える影響の予測に向けての伸展」といったところでしょうか。

発端は2002年、アフガニスタンでアメリカ軍が実施したアルカイダ、タリバン掃討作戦「アナコンダ作戦」中に、「Takur Gharの戦闘」と呼ばれる事件が発生しました。DoDの記事によると、2002年3月4日にアフガニスタン東部の山岳地帯、3000m級の山頂Takur GharへMH-47E チヌーク(コールサイン:Razor 03)がNavy SEALsの兵士と空軍のコンバット・コントローラーを移送しようとしていたところ、着陸間近に展開してたアルカイダ兵の攻撃を受けました。同機は損傷しつつその場を離れますが、SEALsの隊員でニール・ロバーツ一曹がヘリコプターから転落してしまいます。7km離れたところに着陸した同機は、ただちに別のヘリコプター、コールサイン:Razor 04により空軍のコンバット・コントローラー隊員ジョン・チャップマン二等空曹とSEALs隊員から成るロバーツ一曹の救出隊を組織します。しかし転落現場で救出隊もアルカイダ兵と戦闘になり、チャップマン二等空曹は死亡、SEALs隊員も負傷しました。さらに2機のMH-47Eと23人の救出隊が組織されますが、こちらも激しい戦闘になり多数の死傷者を出しました。その後に判明したところでは、ロバーツ一曹は転落後間もなく、銃撃戦の中で死亡していたということです。(固有名詞や階層に誤りがある場合はご指摘ください)

発端となったMH-47E Razor 03には、”hot”な地帯を避けて着陸するよう繰り返し衛星通信を介して警告が送られたということですが、通信障害のため警告が届かず、MH-47E機は危険な地帯に着陸を試みて攻撃された、と研究には述べられています。事件後の調査では、警告が届かなかった原因は山岳地帯の地形による通信条件の悪さと、ヘリコプター搭載の通信機器ではUHF電波に十分な出力が得られなかったため、と結論付けられたそうです。

この問題を、12年後に別の側面から検証したのが上記、ジョンズ・ホプキンス大学応用物理学研究所のMichael A. Kellyらによる、宇宙天気との関連に関する研究です。アブストラクト及び解説記事を総合すると、アナコンダ作戦は1996年から2006年までの太陽活動サイクル 23ピーク期間中に実施されました。この期間、2002年3月4日には「電離層プラズマバブル」と呼ばれる電離層の擾乱が発生し、通信障害を引き起こしたというのです。この時期の電離層擾乱を観測したのは、2001年に打ち上げられたNASAの”熱圏・電離層・中間層エネルギーとダイナミクス”観測計画「TIMED」衛星です。

解説記事によれば、プラズマバブルとは電離層の高密度の領域の中に、急激に密度の低い部分が下から泡のように上昇してくる現象とあります。緯度の低い地域で日没後に発生し、電離層の密度が一様でなくなると、電波の位相の乱れを引き起こすということです。GPSなど航法衛星の測位精度の低下を引き起こす原因となります。衛星通信でも同様で、プラズマバブルによる電波の位相の乱れと現地山岳地帯でのマルチパスが合わさり、米軍が使用していたUHF静止通信衛星の電波のSN比が大きく変動して通信ができなくなった、ということです。

THE CONVERSATION より。電離層プラズマバブルが電波(画像ではGPS測位信号)に与える影響の模式図

研究はここから一歩前進し、電離層プラズマバブルの活動をシミュレートするモデルを構築し、将来の軍事作戦などに役立つ「宇宙天気予報」の発展に努めようというものです。宇宙天気というと、お決まりのように「太陽フレアの影響でGPSの精度低下や通信障害が発生する可能性があります」といった警告を報道などで見かけます。言葉の意味はわかっても、実際にそれで何が起きるのかなかなか想像しにくいものがありますが、このように具体的かつクリティカルな局面での影響を示されると、少しだけ実感しやすくなるように思います。

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