ハッブル宇宙望遠鏡は 30 年以上にわたり、天文学、宇宙論、惑星科学の新境地を開拓してきました。他の施設が匹敵するものはほとんどなく、ましてやそれを超える結果をもたらしています。 NASA の宇宙飛行士による一連の修理およびサービス ミッションのおかげで、これほど長年にわたって一貫して高い性能を維持している軌道観測所は他にありません。
NASA は、1993 年から 2009 年にかけて、地球低軌道にあるハッブルへのスペース シャトル ミッションを 5 回実施しました。これは、科学機器をアップグレードし、故障したシステムを交換し、ハッブルの軌道を後押しするものです。スペース シャトル プログラムの終了とともにサービス ミッションは終了し、ハッブルはゆっくりと、しかし着実に地球に向けて降下しました。これ以上の介入がなければ、NASA の関係者は、望遠鏡が 2037 年に大気圏に戻る可能性が 50% あると述べています。
しかし今、ハッブルの新たな希望が商業宇宙飛行の領域から生まれつつあります。起業家で民間の宇宙飛行士であるジャレッド アイザックマンは、SpaceX から購入した 4 回のフライトのうち 2 回目のフライトの準備を進めていますが、同社のドラゴン カプセルの 1 つを操縦してハッブルの軌道を加速させたいと考えています。 「世界中の科学と研究にとって素晴らしいことだと思います」と Isaacman 氏は Scientific American に語っています。 .
提案されたランデブーは、アイザックマンが資金を提供し、主導するポラリス計画の一部となり、現在スペースXによって開発されている巨大な多目的で再利用可能な宇宙輸送システムであるスターシップに乗った最初の有人航海で最高潮に達すると予想されています。 2023 年 3 月にドラゴン宇宙船に乗って打ち上げられる予定のポラリス キックオフ ミッションでは、アイザックマンと 3 人の乗組員は、民間宇宙飛行士による初めての宇宙遊泳を計画し、地球軌道の有人宇宙船の高高度記録を破ります。 ジェミニ 11 号によって 1966 年に設定されました .
NASA はすでに、世界の宇宙飛行産業を急速に支配するようになった SpaceX に深く投資しています。 2009 年 5 月に 5 回目となる最後のスペースシャトル サービス コールをハッブルに行ったとき、スペース X はファルコン 9 ロケットの初飛行からまだ 1 年、国際宇宙センターでのドラゴン カプセルの最初のドッキングから 3 年も離れていた。宇宙ステーション。今日、SpaceX は 200 回目の打ち上げに近づいています。その 70% は、回収されて再飛行されたロケットで行われました。ドラゴン カプセルは、ヒューストンに本拠を置くアクシオム スペースのプライベート チャーターを含め、貨物と乗組員と共に 33 回ステーションにドッキングしました。そして 2021 年には、SpaceX は自由飛行の有人ドラゴン ミッションを 1 つ完了しました。これは、Inspiration4 と名付けられたアイザックマンの最初の宇宙飛行です。 .
NASA のジェット推進研究所を運営するカリフォルニア工科大学に次いで、米国の宇宙機関は現在、他のどの組織よりも、2022 会計年度だけで 20 億ドル以上を SpaceX に費やしています。ステーションの貨物輸送と乗組員のフェリー飛行に加えて、技術起業家のイーロン マスクが率いる SpaceX は、数十億ドル規模のヨーロッパ クリッパー ミッションを含む優先度の高い科学プロジェクトを立ち上げるために NASA と契約を結んでいます。 cislunar スペースへの貨物便。また、機関のアルテミス プログラムの一環として、月面に宇宙飛行士を着陸させるためのスターシップ ベースの輸送サービスのデモンストレーション。
NASA 以外にも、SpaceX は米軍、商業顧客、および外国政府に打ち上げサービスを提供しています。同社はまた、独自の宇宙ベースのブロードバンド サービスである Starlink を製造、立ち上げ、運用しています。Starlink は、すでに世界最大の衛星コンステレーションとなっています。現在、3,000 を超える Starlink 衛星が地球低軌道にあり、SpaceX は連邦通信委員会からネットワークをさらに 9,000 近く拡張することを承認されています。
これらすべてが、SpaceX と Isaacman がハッブルにドラゴン ミッションを提案したとき、NASA がその提案を真剣に受け止めた理由です。最初のステップとして、宇宙機関は 9 月 22 日に SpaceX との間で 6 か月の実現可能性調査を開始するための資金提供を受けていない宇宙法契約に署名しました。 NASA の科学責任者である Thomas Zurbuchen 氏は、9 月 29 日の電話会議で記者団に対し、「私たちは常にクレイジーなアイデアに取り組んでいます。 「私たちは常に限界に挑戦する必要がありますが、これは非常に魅力的です。」
NASA は、ハッブルへの最後のシャトル サービス ミッションが天文台の寿命を少なくとも 2014 年まで延ばすことを望んでいました。その時までに、その後継であるジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) が打ち上げられる予定でした。 JWST は 2021 年 12 月まで飛行しなかったが、ハッブルは持ちこたえた。 NASA は現在、ハッブルが 2030 年代まで運用を続けると予想しており、それ以上のサービス ミッションはありません。メリーランド州グリーンベルトにある NASA のゴダード宇宙飛行センターでハッブルのプロジェクト マネージャーを務める Patrick Crouse 氏は、次のように述べています。 P>
たとえば、エンジニアは、追加のオンボード誘導ハードウェアが故障した場合でも、ハッブルを向けてターゲットをロックする技術を開発しました。天文台では現在、6 つの宇宙船指向ジャイロスコープのうち 3 つが稼働していますが、残っているものはすべて、シャットダウンされたものよりもアップグレードされ、より堅牢な設計になっています。
「放射線量や故障の原因となるさまざまな問題のために、予想寿命を過ぎた多くのコンポーネントがあります。私たちはかなりの冗長性を持っています…そして、放射線のためにいくらかの劣化が見られるかもしれないと予測していますが、それはシステムの突然ではなく、優雅な障害になるでしょう. 「ジャイロと精密誘導センサーの間で 2030 年代までやり遂げることができれば、それは競馬になると思います」と彼は付け加えました。
ハッブルの劣化軌道は別の問題です。望遠鏡は、2009 年に最後のブーストを行ってから 30 キロメートル以上下にドリフトし、NASA の最後のサービス ミッションで高度 564 キロメートルまで上昇しました。
SpaceX は、ハッブル宇宙望遠鏡を地球の上空 600 ～ 610 キロメートルのかなり高い軌道に打ち上げることを提案しています。この研究は、NASA ゴダードの天体物理学プロジェクト部門のプログラム マネージャーであるバーバラ グロフィックによって監督され、ドラゴンの技術的能力とハッブルへの潜在的なリスクを評価します。
10 月 19 日に任命された 6 人の全員がゴダードの研究チームは、ハッブルの軌道を上げる以外に、ドラゴンが提供できる潜在的な追加サービスも検討します。 「現時点では特に何も調べていません」と Crouse 氏は言います。
ハッブルに到達できる米国の宇宙船はドラゴンだけではありません。 Northrop Grumman、Boeing、および Sierra Space はすべて、地球低軌道でのミッションに適した宇宙船を所有しているか、開発中です。数年前、NASA は独自のオリオン カプセルの 1 つをハッブルに飛ばすことを研究しました。 「納税者の利益になるあらゆる選択肢を検討します」と、9 月 29 日のブリーフィングで Zurbuchen 氏は述べました。
将来がどうなるか分からないまま、NASA がシャトル プログラムを終了したことで、他の宇宙船がハッブルを訪れるための土台が築かれました。最後のサービス クルーは、望遠鏡にドッキング リングとナビゲーション ターゲットを装備して、ロボット アームのない車両がハッブルに直接取り付けられるようにしました。 (シャトル ミッションでは、長さ 15 メートルのアームで望遠鏡に取り組み、宇宙遊泳中の宇宙飛行士による整備のために、オービターのカーゴ ベイの作業プラットフォームに天文台を取り付けました。)
少なくとも、NASA は、ハッブルがその寿命の終わりにもう一度訪れる必要があると考えました。別のランデブーの目的は、望遠鏡の大気圏への突入を誘導したり、安定した高高度の墓地軌道に打ち上げたりするための推進モジュールを取り付けることです。ハッブルが地球に落下するか、高所にとどまるかにかかわらず、そのようなミッションは、望遠鏡の終焉による巻き添え被害の可能性を最小限に抑えます.
過去 2 回のハッブル サービス ミッションを指揮した元宇宙飛行士のスコット アルトマンは、次のように述べています。
「要するに、まず害を及ぼさないことです。現在、そこには素晴らしい天文台があります」と、技術コンサルタントおよびサービス プロバイダーである、メリーランド州ベルツビルに本拠を置く ASRC Federal の社長であるアルトマンは言います。 「ハッブルに行って何よりも学んだことは、急がないことです。ゆっくりと着実にレースに勝つ」
NASA は、SpaceX の提案を引き継ぐことを決定する可能性があります。ハッブルはうまく機能しており、その軌道崩壊は特に差し迫った懸念事項ではありません。ハッブルへのドラゴンのミッションが技術的に実現可能であり、比較的リスクが低いことが証明されたとしても、天文台は、ポラリス プログラムのスケジュール外のフライトにぶつかる問題に遭遇する可能性があります。
元宇宙飛行士で NASA 科学主任のジョン グルンスフェルド (ハッブル宇宙望遠鏡の最後の 3 つのサービス ミッションに参加した天文学者) は、NASA がドラゴン リブースト フライトを使用してデータを収集し、ドラゴン、スターシップ、またはその他の車両による将来のサービス コールのデータを収集することが合理的なプログラムである可能性があると述べています。
「私がずっと前に SpaceX と行った議論の 1 つは、Starship を使用することでした。Starship にはそのような機能があり、エアロック、新しい機器、その他の大きなものを追加して、ハッブルを取得し、それを取り戻し、改修して元に戻すことができます。再び」と Grunsfeld 氏は言います。
「私は低レベルの詳細を掘り下げていませんが、ドラゴンのリブーストは比較的リスクが低いと思います。それがすべての場合です」と彼は付け加えます. 「ドッキングが強すぎると、太陽電池アレイなどを壊してしまうリスクがあります。ハッブルは、国際宇宙ステーションほど頑丈に設計されていませんでした。」
Isaacman 氏は次のように付け加えています。主な目的は、どうすれば安全にハッブルを現在よりも健康な状態で離れることができるかということになると思います。」
