Cluster's final reentry strengthens data for safer, more sustainable satellite design

欧州宇宙機関（ESA）のClusterミッションの最後の衛星Tangoが2024年9月1日に大気圏に再突入した。4回にわたる再突入観測キャンペーを通じて、衛星の安全で持続可能な廃棄方法が実証されたことになる。

このキャンペーンでは、ROSIE（Reentry Observations via Sensors Imaging Experiment）と呼ばれる航空機に搭載された観測チームが、SambaとTangoの両方の再突入を観測した。30個の機器のうち29個が稼働し、各観測は前回の経験を生かしながら機器とカメラの精度が段階的に向上していった。再突入予測の精度向上に伴い、航空機の飛行経路も最適化され、最終的にはパイロットも航空機を傾けて観測チームが燃える衛星を視界に保ち続けられるよう協力した。観測チームはSambaとTangoをそれぞれ平均約50秒間にわたって観測することができた。

Tangoの再突入直前には、ミッション運用チーム、飛行制御チーム、再突入チームのメンバーの多くが、Tangoに最後のコマンドを送信する機会を得た。26年間のミッション期間を通じて地球の磁気圏の理解を大きく進展させてきたClusterプロジェクトは、この最後の瞬間をもってその幕を閉じた。

この再突入観測データセットの意義は、衛星の大気圏突入時の破壊プロセスに関する理解を深めることにある。衛星が大気圏再突入する際にどのように破壊され、どの程度の断片が地表に落下する危険性があるのかを詳細に把握することは、より安全で持続可能な衛星設計の実現に直結する。次のステップとして、ESAは2027年の打上を予定しているDracoミッションにおいて、衛星内部から再突入プロセスを記録することを計画している。Dracoには200個以上のセンサー、4台のカメラ、そして観測データを保護する堅牢なカプセルが搭載される予定だ。航空機からの観測と衛星内部からの観測を組み合わせることで、大気圏再突入時の現象をより正確に把握できるようになるという。

日本の衛星部品・装置・素材メーカーにとって、この再突入データの蓄積は重要な設計指標をもたらす。衛星が大気圏突入時にどのような加熱と機械的ストレスを受けるのか、といった知見は、より耐性の高い部品開発や材料選定の根拠となる。また、衛星の寿命終了時の安全で責任ある廃棄方法の確立は、国際的な宇宙産業の持続性確保に向けた規制や基準の厳格化を予告するものでもある。ClusterとDracoのデータは、今後の衛星設計がより多くの制約条件の中で実現されることを意味し、サプライチェーン全体における技術的な適応が求められることになるだろう。

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