ISS はいつ自分の上空を通る？国際宇宙ステーションの見つけ方
日が沈んで少したった夕方、明るく落ち着いた光が西の空から昇り、数分かけて音もなく空を横切り、やがてふっと消えていくことがあります。飛行機でも星でもありません。人が乗っている国際宇宙ステーション（ISS）で、高さはおよそ400 km です。夜空でいちばん見つけやすく、見られるとうれしいものの一つで、必要なのはいつ見上げればいいかを知ることだけです。
ISS とは
ISS は軌道上の実験室で、アメリカ、ロシア、ヨーロッパ、日本、カナダの宇宙機関が建設し、運用しています。2000年11月から、一度も途切れることなく人が滞在しています。宇宙機としては巨大で、端から端まで約109 m、サッカー場ほどの長さがあり、質量は約42万 kg です。明るく見える大きな理由は、幅の広い太陽電池パネルが日光を受けて、地上へ反射するからです。
- 高さ：地上から約400 km（250マイル）。薄い上層大気の中で少しずつ高度が下がるため、ときどき押し上げられます。
- 速さ：時速約28,000 km（17,500マイル）、1秒に8 km 近く進みます。
- 1周：約90分で、1日に約16周します。乗組員は24時間に約16回の日の出と16回の日の入りを見ます。
明け方と夕方にしか見えない理由
ISS には、地上から見えるほど明るいライトはついていません。見えているのは、月と同じように、ステーションが反射した日光です。ですから、あなたの空が暗いことと、ステーションに日が当たっていることの2つが同時にそろう必要があります。
それが起きるのが、日没後と日の出前の数時間です。地上ではもう太陽が沈んでいても、高さ400 km のステーションからはまだ太陽が見えています。谷が影に沈んだあとも、高い山の頂上だけが明るく照らされているのと同じです。真上にあるステーションは、太陽が地平線の下約20°に沈むまで日が当たり続けます。夜がふけると、ステーションは地球の影の中を飛ぶので、真上を通っても見えません。
昼間は日が当たっていますが、空が明るすぎます。NASA も、月とちがってステーションは昼間に見えるほど明るくないと説明しています。逆に中緯度から高緯度の夏至のころは、ステーションが一晩中日に照らされていることがあり、約90分おきに一晩で何回も通過が見られることもあります。
通過がまとまって起きることにも気づくでしょう。夕方の通過が何日か続き、しばらく見えない期間があって、次は明け方の通過が続きます。NASA によれば、住んでいる場所によって、見られる機会は月に1回ほどから週に数回までさまざまです。
どれくらい明るく、何分見えるか
条件の良い通過では、ISS はどの恒星よりも明るく、高く昇る通過ではいちばん明るい惑星に匹敵することもあります。明るさは通過の途中で変わります。地平線近くでは約1,500 km 離れていますが、真上を通る通過のいちばん高いところでは約400 km と3倍以上近く、ずっと明るく見えます。低い空だけを通る通過は、高い通過ほどの迫力はありません。
通過は短時間です。ちょうど真下にいても、片側の地平線から10°の高さから反対側の10°まで、わずか6分ほどで飛んでいきます。ほとんどの通過はそれより低く、短いものです。地平線まで行かずに、空の途中で数秒かけて暗くなり消えてしまうこともよくあります。地球の影に入ったのです。明け方の通過では逆に、影から出てきたステーションが何もない所から突然光りだすこともあります。
あなたの上空を通る時刻を予報するには
ISS をはじめ何千もの人工衛星の軌道は追跡されていて、軌道要素と呼ばれる数字の組として公開されています。その数字とあなたの位置があれば、コンピューターが、いつあなたの場所からステーションが見えるかを計算できます。自分で計算する必要はありません。
- いま・ここは、今後3日間にあなたの上空を通る ISS と中国の天宮の、見える通過を一覧にします。開始時刻、ステーションが現れる方角と消える方角、いちばん高く昇る角度、そして何分間見えるかです。表示するのは肉眼で実際に見える通過だけで、ステーションが地平線から10°以上の高さにあり、日に照らされていて、あなたの空が暗いときに限ります。軌道は CelesTrak の最新の軌道要素から計算しています。
- NASA の Spot the Station は、指定した場所での ISS の通過を知らせてくれるサービスです。
いま・ここは、ネットワークからあなたの場所を推定します。より正確な時刻が必要なら、端末の正確な位置を使わせることもでき、その位置情報は端末の中だけにとどまります。時刻は端末のタイムゾーンで表示されます。
通過の読み方は簡単です。「西 → 北東、最大 60°、5 分間」なら、開始時刻に西を向くと、ステーションは地平線から60°（真上が90°なので、3分の2ほどの高さ）まで昇り、約5分後に北東の方角へ消えていく、という意味です。腕をいっぱいに伸ばしたこぶしがだいたい空の10°にあたるので、高さの目安になります。
通過を見るときのコツ
- 数分早めに外に出て、ステーションが現れる方角を向き、目を暗さに慣らしておきましょう。
- 望遠鏡も双眼鏡もいりません。NASA も、肉眼だけで十分だとしています。
- ステーションはいつも、おおむね西から東へ進みます。ほとんどの人工衛星と同じく、地球の自転と同じ向きに回っているからです。
- 写真を撮るなら、カメラやスマートフォンをしっかり固定して数秒間露光しましょう。星空の中にステーションの明るい光跡が写ります。
ISS か、飛行機か、スターリンクか
- 飛行機には点滅する灯火があり、たいてい赤と緑に白いストロボが加わります。音が聞こえることも多く、向きを変えることもあります。ISS は白っぽい、あるいはやや黄色がかった1つの光で落ち着いて輝き、音もなく、なめらかな弧を描いて進みます。NASA は、一般的な飛行機より速く動くとも説明しています。
- ほかの人工衛星も見た目は ISS と同じですが、ずっと暗く、多くは暗い場所でないと見えません。
- スターリンク・トレインは、何十もの光の点が一列に連なって一緒に動いていくものです。SpaceX はインターネット衛星をまとめて打ち上げるので、最初の数日は低いところを詰まった間隔で飛び、そのあと散らばりながら運用軌道へ昇っていきます。マラマ（Mallama）らの測定では、新しいスターリンク衛星は低い高度にいる間は平均約2.7等で簡単に見えますが、高度約357 km で SpaceX が減光を始めたあとは約6.5等と、肉眼でぎりぎり見えるかどうかの暗さになります。
- 天宮は中国の宇宙ステーションで、これも見える通過があります。ISS より小さいので暗く見え、軌道が赤道に対して41.5°傾いているため、高緯度からは低い空にしか現れないか、まったく見えません。
いまどこにいるか見てみよう
通過を見逃しても大丈夫です。地球の軌道をライブででは、ISS、天宮、ハッブル、スターリンク衛星、そのほか追跡中のすべての人工衛星がいまどこにいるかを、数時間ごとに更新される公開の軌道データから3Dの地球のまわりに表示します。ステーションをタップすると、高さ、速さ、1周にかかる時間、いま真下にある場所がわかります。それからいま・ここを開いて、次にあなたの上空を通るのはいつかを確かめましょう。
よくある質問
ISS は肉眼で見えますか？ 見えます。条件の良い通過ではどの恒星よりも明るく、望遠鏡も双眼鏡もいりません。明るく落ち着いて光る星が、数分かけてなめらかに空を横切っていくように見えます。
なぜ真夜中には ISS が見えないのですか？ 日光を反射して光っているからです。夜がふけるとステーションはたいてい地球の影の中にあり、真上を通っても暗いままです。見えるのは日没後と日の出前の数時間で、ステーションにはまだ日が当たり、あなたの空は暗くなっている時間帯です。
1回の通過で ISS は何分くらい見えますか？ 低い通過なら1〜2分、ほぼ真上を通る通過なら約6分です。地球の影に入って、地平線に届く前に消えてしまうこともよくあります。
ISS はどれくらいの速さで動いていますか？ 時速約28,000 km、1秒に8 km 近くです。約90分で地球を1周し、1日に約16周します。
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出典
- NASA, International Space Station Facts and Figures: size, mass, 16 orbits a day, crewed since November 2000. nasa.gov
- NASA, Spot the Station: speed, when sightings happen and how to recognise the station. nasa.gov
- NASA, Spot the Station: Frequently Asked Questions: daylight visibility, how often sightings occur. nasa.gov
- CelesTrak (T. S. Kelso): orbital elements from US Space Force tracking. celestrak.org
- Mallama et al. (2024), The Brightness of Starlink Mini Satellites During Orbit-Raising. arXiv:2405.12007
ステーションの高さ420 km、地球の半径6,371 km として、大気を無視して計算しました。軌道速度は √(GM/r) ≈ 7.66 km/s（時速約27,600 km）、1周は 2πr/v ≈ 93分。真上にあるステーションは、太陽が地平線の下 arccos(6,371/6,791) ≈ 20° に沈むまで日が当たります。地平線から10°の高さに見えるときの距離は約1,490 km。真上を通る通過で、両側の地平線から10°の間に進む軌道は25°分で、約6.5分です（地球の自転でわずかに変わります）。