NORAD、ガバード、ケスラー編集部
ウィリー・レイは1960年に「やがて、このような偶然の幸運すぎるショットが宇宙に多数蓄積され、有人宇宙飛行の時代が到来したときには除去しなければならない」と予言した。 1957年のスプートニク1号の打ち上げ後、北米航空宇宙防衛司令部（NORAD）は、人工衛星、防護シールド、上段および下段のブースターロケットなど、すべての既知のロケットの打ち上げと軌道に達した物体に関するデータベース（宇宙物体カタログ）の作成を開始した。 NASAは後にこのデータベースの修正版を2行の要素セットで公開し、1980年代前半にはセレストラック掲示板システムで再公開しました。
データベースに供給した追跡者は、軌道上の他の物体、それらの多くは軌道上の爆発の結果であることを知っていました。 いくつかは、1960 年代の対衛星兵器 (ASAT) テスト中に意図的に引き起こされたものであり、他のものは、残った推進剤が膨張してタンクが破裂し、軌道上でロケットのステージが爆破された結果でありました。 また、NORADの職員ジョン・ギャバードは、追跡を容易にするために、別のデータベースを作成した。 ガバードは爆発を研究し、その製品の軌道を予測する技術を開発し、ガバード図（プロット図）は現在広く使用されている。 これらの研究は軌道の進化と崩壊のモデリングを改善するために使われた。
1970年代にNORADのデータベースが公開されると、NASAの科学者ドナルド・J・ケスラーは小惑星帯の研究のために開発した技術を既知の天体のデータベースに適用した。 1978年、ケスラーとバートン・クールパレは共著で「人工衛星の衝突頻度」を発表した。 1978年、ケスラーとバートン・クール・パレは共著で “The Creation of a Debris Belt “を発表し、小惑星の進化を支配するプロセスがLEOで同様の衝突プロセスを何十億年ではなく、何十年で引き起こすであろうことを証明した。 彼らは 2000 年頃までには、スペースデブリは軌道上の宇宙船に対する主要な破壊リスクとしてマイクロメテオロイドを凌ぐだろうと結論づけた。 しかし、ギャバードはNORADのデータでは宇宙空間にある物体の数や種類が過小評価されていることを認識しており、その挙動を熟知していたのである。 ケスラーの論文が発表された直後のインタビューで、ガバードはデブリの蓄積を意味するケスラー症候群という言葉を作った。1982年にポピュラーサイエンスの記事に登場し、航空宇宙作家協会1982年全米ジャーナリズム賞を受賞した後、この言葉は広く使われるようになった。
Follow-up studiesEdit
スペースデブリに関する確かなデータがないことから、LEO環境の特徴をより明確にしようと一連の調査が行われるようになった。 1979年10月、NASAはケスラーにさらなる研究のための資金を提供した。 これらの研究ではいくつかのアプローチが用いられた。
光学望遠鏡と短波長レーダーを使って宇宙物体の数と大きさを測定し、これらの測定結果から、公表されている個体数が少なくとも50％低すぎることが実証された。 それ以前は、NORADのデータベースが軌道上の大型天体の大部分を占めると考えられていました。 いくつかの天体（典型的には米軍の宇宙船）はNORADのリストから漏れていることがわかり、また、重要でないと判断され含まれていない天体もありました。 5262>
帰還した宇宙船は小さな衝突がないか顕微鏡で調べられ、回収されたスカイラブとアポロ司令船/サービスモジュールの一部には穴があいていることがわかった。 それぞれの研究は、デブリの流束が予想以上に大きく、デブリが宇宙でのマイクロメテオロイドや軌道上のデブリの衝突の主要な原因であることを示した。 LEOではすでにケスラー症候群が実証されている。
1978年にケスラーは、カタログに載っているデブリの42%が19の事象、主に使用済みロケットステージ（特に米国のデルタロケット）の爆発によるものであることを発見した。 彼はまず、ペイロードに関連する多数の物体があると記述されている打ち上げを特定し、次に文献を調査して打ち上げに使用されたロケットを特定することでこれを発見しました。 この発見により、1979年、NASA上層部への説明の後、NASAオービタル・デブリス・プログラムが設立され、それまで信じられていた、未知のデブリの多くは古いASAT実験のものであり、米国の上段ロケットの爆発によるものではなく、上段デルタロケットの未使用燃料をペイロード投入後に消耗させれば簡単に対処できるという考えが覆されることとなった。 1986年以降、他の国際機関でも同様の問題が発生していることが判明したため、NASAは国際機関にもプログラムを拡大し、欧州宇宙機関（ESA）がその第一号となった。:2 軌道上にある他の多くのデルタコンポーネント（デルタは米国の宇宙プログラムの主力だった）はまだ爆発していなかった。
新しいケスラー症候群を編集
1980年代に、米国空軍（USAF）はデブリが衛星や他のデブリに衝突するとどうなるかという実験プログラムを実施した。 その結果、マイクロメテオロイドの衝突とはプロセスが異なり、衝突の脅威となる大きな破片の塊が生まれることが実証されました。
1991年にケスラーは「Collisional cascading」を発表しました。 1991年、ケスラーは当時入手可能な最高のデータを用いて「Collisional cascading: The limits of population growth in low Earth orbit」を発表した。 デブリの生成に関する米空軍の結論を引用して、彼は、ほとんどすべてのデブリ物体（塗料の斑点など）は軽量であるが、その質量のほとんどは1kg（2.2ポンド）またはそれ以上の重量のデブリであると書いた。 この質量は、衝突時に宇宙船を破壊する可能性があり、臨界質量領域でより多くのデブリを発生させる。 米国科学アカデミーによると、
たとえば、秒速10キロで衝突する1キロの物体は、宇宙船の中の高密度の要素にぶつかると、おそらく1000キロの宇宙船を壊滅的に破壊する能力があります。 そのような分解では、1kgより大きい多数の破片が作られるでしょう。
Kessler の分析は、問題を3つの部分に分けています。 十分に低い密度では、衝突による破片の追加はその崩壊速度より遅く、問題は大きくない。 その先には臨界密度があり、そこでは破片の追加がさらなる衝突を引き起こす。 この臨界密度を超えると、生産が崩壊を上回り、連鎖反応によって軌道上の人口が数cmの小さな物体にまで減少し、宇宙活動の危険性が増大する。 この連鎖反応はケスラー症候群として知られています。
2009年初頭の歴史的概観で、ケスラーはこの状況を要約しています:
適切なセーフガードなしの積極的な宇宙活動は、衝突間の時間を大幅に短縮し、将来の宇宙船に耐えられないほどのハザードを発生させる可能性があります。 宇宙における最も環境的に危険な活動には、1980年代半ばに戦略的防衛構想によって最初に提案されたような大型星団、地球軌道上に太陽光発電所を建設するために1970年代後半に検討されたような大型構造物、過去30年間にソ連、米国、中国がテストしたシステムを使った対人工衛星戦などが含まれます。 このような積極的な活動は、1つの衛星の故障が、数年よりはるかに短い期間で多くの衛星の連鎖的な故障につながるという状況を設定する可能性がある
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