NASA、LISA計画向けの新型試験望遠鏡で貢献を拡大

NASAは、重力波を観測する宇宙ミッション「LISA」向けの全面ガラス製望遠鏡の開発で次の段階へ進んだ。米L3ハリスがNASAのために新しい望遠鏡「エンジニアリング・テスト・ユニット」を設計・組み立て・統合する。元記事はこの工程を、将来の飛行用ハードウェア製造に向けた最後の段階と位置づけている。LISAは欧州宇宙機関（ESA）が主導し、2030年代半ばの打ち上げを予定する国際協力ミッションである。NASAは望遠鏡のほか、レーザーシステムや電荷管理装置、データ解析、科学・工学面の支援を分担する。今回の試験機はフライト品の前に行う最後の検証用ユニットであり、ESA向けに納める初の光学望遠鏡でもあるという。

ミッションの構成は規模が大きい。3機の衛星を地球を追う軌道に投入し、各辺が約250万キロメートルに及ぶ三角形の編隊を組む。各衛星は2本の望遠鏡を備え、隣接する衛星との間で赤外線レーザーを送受信する。重力波が通過すると衛星間の距離がわずかに変わるため、その変化を精密に測ることで重力波を捉える仕組みだ。元記事によれば、測定対象の変化量はヘリウム原子の幅より小さい。望遠鏡本体は、温度変化に対して形状が変わりにくいZerodurというセラミックガラス複合材で作られる。この材料は琥珀色をしており、高精度を要する用途で広く使われてきた。L3ハリスは2024年に開発用の試作機をNASAに納めており、今回の機体はその試験で得た知見を反映する。今年6月には金属製の構造モデルも納入されている。

重力波はアインシュタインが1916年に一般相対性理論で予言し、2015年に地上の観測施設で初めて検出された。元記事によれば、重力波は天体が加速する際に生じ、光速で時空を伝わり、途中の物体の影響を受けにくい性質を持つ。そのため宇宙を調べる有効な手段になる。地上観測では捉えにくい低周波の重力波を宇宙から観測できれば、遠方の巨大ブラックホールの合体や、近傍の白色矮星・中性子星・恒星質量ブラックホールの連星に関する情報が得られると期待される。宇宙産業の観点で重要なのは、科学成果そのものに加え、ミッションを成立させる精密計測の技術が試験を重ねた先に成り立っている点である。試験機で得たデータが飛行機体の設計にどこまで反映されるかが、今後の進捗を読む鍵になると考えられる。

LISAの装置は、部品や素材の精度要件という点で製造業の関心を引く。元記事に日本企業の関与は書かれていないため、以下は一般論として読んでほしい。望遠鏡には温度変化に対する形状安定性が求められ、材料の選定と加工精度がそのまま性能に響く。また、質量体が非重力的な力を受けないよう、衛星が周囲の環境を制御する仕組みも必要になる。こうした領域では、超低膨張材料の加工、ミクロン単位の計測、真空や温度変化を伴う環境での部品評価といった分野で、国内の精密加工や計測の技術が役立つ可能性がある。国際共同ミッションの調達は、一次の大手企業を経由して下請けに発注される構造になることが多いと考えられるため、まずは既存の取引先やその上流の受注構造を確認するのが現実的だ。

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