12 月 5 日、インド宇宙研究機関 (ISRO) は欧州宇宙機関 (ESA) のプロバ-3の打ち上げに成功しました。 ミッション。この革新的な衛星システムは、長期間にわたる人工日食を作り出し、科学者が太陽のコロナを前例のないほど詳細に調査できるようにすることを目的としています。
オカルター (太陽の前) とコロナグラフ (オカルターの後ろ) の概念図。画像クレジット:ESA-P.キャリル コロナを研究するための 2 つの衛星
ESA は過去 10 年間を Proba-3 の開発に費やしてきました。このシステムは、コロナグラフとオカルターという 2 つの連携衛星で構成されています。コロナグラフは、太陽のかすかな外部大気 (コロナ) の詳細な画像を取得するように設計された機器ですが、オカルターは基本的に、太陽の真正面に位置して明るい表面をブロックする「シールド」として機能し、人工日食を作り出し、コロナグラフが太陽のまぶしさの干渉を受けることなくコロナを鮮明に見ることができるようにします。
これらの衛星を組み合わせることで、太陽のコロナとコロナ質量放出、つまり地球上の通信、ナビゲーション システム、電力網を混乱させる可能性のある強力な太陽の噴火について、新たな洞察が得られるでしょう。
プロバ3号ミッションによって引き起こされる人工日食は、地球からは見ることができません。これらの日食は、互いに約 150 メートル離れた 2 つの衛星の間の空間で発生します。
Proba-3 の衛星は、数ミリメートル以内という極めて高い精度で編隊を維持する必要があります。驚くべきことに、これは地上誘導なしで自律的に達成されます。 2 つの衛星は実質的に仮想の巨大な天文台を作成し、拡張された人工日食を生成することができます。
打ち上げ後の Proba-3 の旅
「その微光にもかかわらず、太陽コロナは太陽系の重要な要素であり、太陽そのものよりも広がりが大きく、宇宙天気と太陽風の源でもあります」と、Proba-3 コロナグラフの主任研究員であるアンドレイ・ジューコフ氏は述べています。
Proba-3 は、インドのスリハリコタにあるサティシュ ダワン宇宙センターから、ISRO のスーパースター ロケットである極地衛星打ち上げロケット (PSLV-XL) に搭載されて打ち上げられました。打ち上げ成功から約18分後、双衛星システムはPSLVから分離された。
このロケットは衛星を高度な楕円軌道に乗せ、地球からの最大距離は 37,612 マイル (60,530 キロメートル)、最小距離は 373 マイル (600 キロメートル) を維持します。現在、衛星は接続されていますが、1か月後には互いに分離されます。
取り付けられていないときの Proba-3 の 2 つの衛星。画像クレジット:Redwire Space 日食は、何かが太陽の明るい表面（光球）を遮ったときに起こり、科学者は太陽のかすかな外気であるコロナを詳細に研究できるようになります。ただし、自然の日食は数分間続きますが、Proba-3 を使用すると、科学者は太陽の過度の明るさの影響を受けることなく、コロナを何時間も研究できます。そこで人工日食が登場します。
「各回はわずか数分で、100 年に約 60 回しか起こらない皆既日食と比較して、Proba-3 は 19 時間 36 分の軌道で 6 時間コロナを研究することができます。これは、中断されない研究時間が 100 倍改善されます。」と ESA チームは声明で述べました。
「世界初として、その2つの衛星、コロナグラフ宇宙船とオカルター宇宙船は、一度に6時間、約150メートルの距離で数ミリメートルの軌道を維持し、秒単位の精度で軌道を描きます。事実上、このペアは仮想の巨大衛星を形成することになります。そして、これは地上からの誘導に頼ることなく、自律的に達成されるでしょう。」
とESAチームは付け加えた。限られた予算で太陽の謎を解く
Probe-3 が PSLV から出発する様子を示すコンセプト画像。画像クレジット:ESA – P. Carril。 太陽に関する永続的な謎の 1 つは、摂氏 100 万度 (約 180 万度) を超える温度に達する太陽のコロナが、摂氏 5,500 度 (約 10,000 度) の太陽表面よりもはるかに高温である理由です。 Proba-3 の長期にわたる観測は、この謎を解決し、宇宙天気についての理解を深めるのに役立つ可能性があります。
ESA はこの画期的なミッションを 2 億 1,000 万ドルで達成しました。これは、4 億ドルから数十億ドルかかる可能性がある従来の太陽ミッションよりも大幅に安価です。 ISRO と提携し、費用対効果の高い PSLV ロケットを使用することで、ESA は信頼性と手頃な価格を組み合わせました。
Proba-3 を実現するために、ESA は約 2 億 1,000 万ドルを費やしました。一般に、太陽を研究するために中小型衛星を打ち上げるには、4 億ドルから数十億ドルの費用がかかります。たとえば、太陽周回衛星の製造と打ち上げの際、ESA は 5 億ドル以上を費やしました (これは単に ESA の寄付であり、総費用は約 15 億ドルでした)。
しかし今回、ESAはミッションコストを削減するためにいくつかの戦略を採用した。たとえば、SpaceX の Falcon 9 を選択することもできましたが、ISRO の PSLV を選択したのは、コストが大幅に低く、ミッション成功率が 97% 以上と優れており、衛星打ち上げにおいて最も信頼性が高く経済的な選択肢の 1 つであるためです。
Proba-3 が成功すれば、将来的にはより予算に優しく、インパクトの大きい宇宙ミッションへの道が開かれる可能性があります。
