2015年04月22日10時00分

レーザービームで宇宙をキレイに 理化学研究所が宇宙ゴミの除去技術を考案

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 理化学研究所の共同研究グループは、高強度レーザーを用いたスペースデブリ(宇宙ゴミ)の除去技術を考案した。技術考案はエコール・ポリテクニークと原子核研究所宇宙物理センター/パリ第7大学、トリノ大学、カリフォルニア大学アーバイン校との共同研究による成果となる。数センチサイズのスペースデブリを除去する方法の提案は初。

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(C)ESA

 スペースデブリは地球衛星軌道を周回する人工物体で、近年の宇宙開発の活性化にともなって増大を続けている。'00年から'14年の間にデブリの数は約2倍に増えているとされ、現在は事故や故障で制御不能となった人工衛星、ロケット本体や部品、デブリどうしの衝突で生まれた微細なモノも含めて約3000トンのデブリが宇宙を漂っている。

 これらは互いに異なる軌道をとるため、回収が難しくなっている。スペースデブリが人工衛星や国際宇宙ステーションなどに衝突すれば、設備の破壊だけでなく人命にも関わるため効率的で実現可能な除去技術が求められている。

 共同開発グループは軌道上から高強度レーザーをスペースデブリに照射し、その結果生じるプラズマの反力を使って減速させて大気に再突入させて除去する方法を提案。プロトタイプ望遠鏡システムを用いて技術実証を行ない、最終的にスペースデブリの密度が最も高い高度約800キロの極軌道にデブリ除去用の宇宙機を打ち上げると、5年程度で大部分のスペースデブリを除去できることがわかったとしている。

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↑レーザーをデブリ表面に照射すると、表面の物質がプラズマ化して吹き出すことで反作用(反力)が生まれる。
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↑反力をスペースデブリの進行方向とは反対の方向に与えることで高度が下がり、最終的に地球大気に再突入。
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↑レーザーは1000本以上のファイバーで並列に増幅され、約1.5mの工学系でスペースデブリに向かって射出される。
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↑デブリは超広角望遠鏡で検出。探索ビームで位置と距離、運動方向を求めてパルスレーザーを照射する。

 技術的な課題は平均パワーが500kWに達する宇宙用高強度レーザーをつくること。また、高速で移動するスペースデブリからレーザービーム照射による軌道制御までの一連の作業を1秒程度以下で行なわなければいけないこと。共同研究グループは、現在の最新技術を用いることでこれらの課題点も解決できるとしている。

 スペースデブリの恐ろしさと回収の難しさを描いた名作『プラネテス』ファンとしてはうれしいこのニュース。この調子で安全かつクリーンに、宇宙開発が進むといいですね!

■関連サイト
理化学研究所(プレスリリース)

 

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