ハレー彗星ランデブー計画、2061年実現へ

ハレー彗星への初の長期ランデブーミッションを実現する技術計画が発表された。木星と土星の重力を二段階で利用し、既存の低出力スラスターで彗星に追いつく設計だ。

1986年にハレー彗星が太陽に最接近した際、各国の探査機が「ハレー・アルマダ」として相次いで接近したが、いずれも数時間のフライバイに終わった。彗星の軌道が逆行で162度の高い傾斜角を持つため、追従軌道に乗るのに膨大なエネルギーが必要だったからだ。ESAのジオットや旧ソビエトのベガ探査機など複数の機体が送られたにもかかわらず、彗星の表面についての多くの謎は未解明のままだった。この経験から、その後も各地で本格的なランデブーミッションの構想が続いたが、大出力の原子力電気推進や開発されていない大型ロケットなど、未実証の技術に依存していた。

今回、ハリファ大学の研究チームが発表した計画は異なるアプローチを採用している。木星と土星という二つの惑星の重力場を連続で利用することで、既に実績のあるホール効果スラスターという低出力の推進装置で目標を達成できると示した。打ち上げ時の総質量は約2000キログラムで、その内750キログラムは科学観測機器として割き、数ヶ月間にわたってハレー彗星の物理的変化を記録できる設計になっている。放射性同位体熱電気発電機で継続的に駆動され、木星でのフライバイが最初の加速、土星での重力アシストが軌道傾斜角の調整と軌道面変更を担う仕組みだ。

実現までの課題は多い。打ち上げ窓は2036年8月と2037年9月に限定され、彗星到着まで20年以上の期間を要するため、開発から打ち上げまでに約10年という限定的な時間枠がある。現在の予算制約の厳しい宇宙開発環境で、長期プロジェクトの実現可能性は不透明と言える。しかし、この計画の重要性は、既存技術の組み合わせによって従来は不可能とされた長期滞在ランデブーが理論的に可能であることを実証した点にある。ハレー彗星は41年ごとの周期で太陽に接近し、次の接近は2061年。この打ち上げ計画が実行されれば、彗星が太陽に最も接近する前後数ヶ月間、その物理変化を連続観測できるという科学的価値は極めて高い。

日本の部品・装置メーカーにとって、本ミッションは長期宇宙探査機に搭載される電力系統、推進系、環境制御などの要素技術の市場を形成する可能性がある。既存スラスターと放射性同位体電源という実績技術の統合が標準化されれば、20年単位の長期深宇宙ミッション向けの国際競争が活性化すると考えられる。計画実現まで10年という時間制約は、日本の宇宙機器産業にも提案段階での参画機会をもたらす局面だ。

※ 内容の紹介はここまでです。続きは元記事をご覧ください。