Last Updated on 2024-09-28 09:00 by admin
プラネタリー・ソサエティは、太陽光のみで推進する宇宙船「ライトセイル2」の軌道テストを2019年6月25日に開始した。ライトセイル2はSpaceXのファルコンヘビーロケットに搭載され、打ち上げられた。
ソーラーセイルは、人間の髪の毛よりも薄い素材で作られており、太陽光の圧力を利用して推進する。ライトセイル2は、地球の周回軌道上で展開され、各周回ごとに太陽からの押し力を受けている。
宇宙船には2台のカメラが搭載されており、地球の姿とセイルを捉えた画像を送信している。また、モーメンタムホイール（ジャイロスコープ）を使用して、90度ずつ回転し、姿勢制御を行っている。
ソーラーセイル技術は、宇宙空間での長距離航行や、太陽活動の早期検知などに応用できる可能性がある。例えば、地球よりも太陽に近い軌道に配置することで、太陽フレアなどの警報を5〜6時間前に発することができる。
このプロジェクトは、プラネタリー・ソサエティのCEOであるビル・ナイ氏が率いており、宇宙探査の新たな可能性を切り開くものとして注目されている。
NASAは2024年4月23日、新しい試験機である先進複合ソーラーセイルシステム（Advanced Composite Solar Sail System、略称ACS3）を打ち上げました。ACS3は、太陽光のみで推進する宇宙船で、ニュージーランドのマヒア半島にあるロケットラボの発射場から、エレクトロンロケットに搭載されて打ち上げられました。
ACS3は12Uサイズの小型衛星（CubeSat）で、約23cm×34cmの大きさです。これは一般的な電子レンジほどのサイズです。この小型衛星から、約9メートル四方（約80平方メートル）の正方形のソーラーセイルが展開されます。
ソーラーセイルは、人間の髪の毛よりも薄い素材で作られており、太陽光の圧力を利用して推進します。ACS3のセイルは、4本の展開式ブームによって支えられています。これらのブームは、柔軟性のある高分子材料に炭素繊維を強化した複合材料で作られており、従来の金属製ブームと比べて75%軽量化されています。
ACS3の主な目的は、この複合材料ブームを使用したソーラーセイルの展開技術を実証することです。また、搭載されたカメラによってセイルの展開状況や形状を観察し、将来のより大規模なソーラーセイルシステムの設計に役立てる予定です。
この技術は、将来的に宇宙天気の早期警報衛星や近地球小惑星の偵察ミッション、有人探査ミッションの通信中継など、さまざまな用途に応用できる可能性があります。ACS3の成功は、より効率的で多様な宇宙船の設計と推進方法の実現に大きく貢献すると期待されています。
from:Solar Sails and Comet Tails: How Sunlight Pushes Stuff Around
【編集部解説】
今回は、太陽光を推進力とする宇宙船「ソーラーセイル」について解説していきます。
ソーラーセイルは、文字通り太陽の光を帆のように受けて宇宙船を推進する技術です。この技術は、従来のロケット推進とは全く異なるアプローチで宇宙探査を可能にする革新的な方法として注目されています。
ソーラーセイルの最大の特徴は、燃料を必要としない点です。従来の宇宙船は燃料を搭載する必要があり、それが重量増加や航続距離の制限につながっていました。一方、ソーラーセイルは太陽光という無尽蔵のエネルギー源を利用するため、理論上は無限に加速し続けることができます。
しかし、ソーラーセイルにも課題があります。その一つが初期加速の遅さです。太陽光の圧力は非常に小さいため、加速には時間がかかります。また、太陽から離れるほど光の強度が弱まるため、遠距離での効率が落ちるという問題もあります。
それでも、長期的な宇宙探査ミッションにおいては大きな可能性を秘めています。例えば、太陽系外惑星の探査や、恒星間航行といった、これまで困難とされてきたミッションも視野に入れることができるようになるかもしれません。
技術面では、セイル材料の開発が重要です。極めて薄く、軽量で、かつ耐久性のある材料が必要とされます。また、大型のセイルを宇宙空間で展開する技術も課題の一つです。
ソーラーセイル技術の発展は、宇宙開発のあり方を大きく変える可能性があります。燃料に依存しない推進方法は、宇宙探査のコストを大幅に削減し、より多くの国や企業が宇宙開発に参入する機会を提供するかもしれません。
一方で、この技術が軍事目的に利用される可能性も考慮する必要があります。宇宙空間における新たな推進技術の登場は、国際的な宇宙法や規制にも影響を与える可能性があります。
長期的には、ソーラーセイル技術は人類の宇宙進出の可能性を大きく広げるでしょう。太陽系外惑星の詳細な観測や、さらには他の恒星系への探査船の派遣など、これまで夢物語とされてきたミッションが現実味を帯びてくるかもしれません。
ソーラーセイルは、まさに「宇宙の海原を帆走する」という詩的なイメージを現実のものとする技術です。この技術の発展が、人類の宇宙探査にどのような変革をもたらすのか、今後の展開に注目していきたいと思います。