小惑星が私たちを見つける前に、私たちが小惑星を見つける方法

マルコ・タンタルディーニは2010年、小惑星を夢見て過ごした。濃いあごひげを生やし、黒い革ジャンを着てバイクに乗る26歳のイタリア人、タンタルディーニは、堅苦しい宇宙オタクというよりは晩年のヘミングウェイに似ていた。惑星協会とNASAでインターンシップをしたことがあるが、それらは終了していた。宇宙工学の修士号は取得していたが、一般的な仕事に就くことはなかった。その代わりに、イタリアのクレモナの両親の家で、子供の頃に宿題をしたのと同じ部屋に座って、小惑星を捕獲する計画を練った。彼はこのミッションを「勝利のシーシュポス」と名付け、人類の探査における次の大きな飛躍になると信じていた。

ギリシャ神話のシシュポスは、丘の頂上まで巨石を押し上げ続け、結局は転がり落ちるのを眺めるという刑罰を受けていたが、タンタルディーニはそれとは違い、宇宙空間で巨石を移動させるのに成功しそうな戦略を編み出した。彼は、直径10メートル以下の小さな小惑星を迎撃するために、数年にわたる宇宙船の旅を思い描いた。宇宙船はおそらく巨大な網を使って小惑星を捕らえ、地球近くの安定した軌道上に運ぶ。宇宙飛行で4日ほど離れた場所に岩石が停泊し、宇宙飛行士は初めて小惑星を訪れ、研究し、場合によっては小惑星に触れる機会を得ることになる。

タンタルディーニのビジョンは、失業中の夢想家が実現不可能な探求をするという、空想的な話のように聞こえる。しかし、多くの優秀な科学者やエンジニアが、同様の計画を練るのに忙しい。2016年にNASAは、直径500メートルの小惑星ベンヌまで移動し、土や砕けた岩石をすくい上げ、サンプルを地球に持ち帰るロボット探査機OSIRIS-RExを打ち上げる予定だ。オバマ大統領は、2025年までに同じことをする宇宙飛行士を送ると約束した。いくつかのチームは、地球に衝突する前に軌道を外れた小惑星を探知し、迎撃する宇宙船を熱心に設計している。そして、数十億ドル相当の鉱物資源の可能性に惹かれた起業家2グループが、最近、小惑星採掘の新興企業を設立した。シリコンバレーで新興産業に投資しているK・ラム・シュリラム氏は、グーグルの初期の頃と同じ可能性を感じているという。

しかし、すべての計画の中で、小惑星を移動する計画は最も大きな利益をもたらすかもしれない。適切なターゲットを見つけるには、天文学者がより熱心に小惑星を探す必要があるが、これは惑星防衛に関心を持つ人々にとって恩恵となる。そして、地球の近くに小惑星を投下すれば、科学者と採掘者の両方にとって大きな利益となり、彼らはそれを間近で調べることができる。タンタルディーニがシシュポス・ヴィクトリアス号を携えて現れたとき、それは宇宙科学コミュニティを非常に野心的な目標に向かわせる絶好のタイミングでした。彼自身も、その目標がどこまで達成されたかに感銘を受けた。「このようなことをやろうとするとき、それがいかにありそうもないかなど考えません」と彼は言う。「ただそのアイデアを信じるだけです。」

ロシア西部の大都市チェリャビンスクは、トラクターやプロのアイスホッケー選手を輩出する都市としてよく知られていたが、2013年2月15日の朝、幅19メートルの隕石が空を轟音を立てて飛び、TNT火薬500キロトンの威力で爆発した。隕石は太陽より何倍も明るい火の玉を発生させ、その威力は日焼けを引き起こすほどだった。衝撃波で窓が吹き飛び、住民は転倒し、1,200人以上が負傷した。この物体はここ1世紀以上で地球に衝突した物体としては最大のもので、科学者たちはこれを予期していなかった。その代わりに科学者たちは、同日、地球から1万8,000マイル（地球から月までの距離の10分の1）以内に突入した、幅45メートルのさらに大きな小惑星2012 DA14に注目していた。

この出来事は、人類が数フィートから 100 マイル以上に及ぶ、ボール、ジャガイモ、ボーリングのピンのような形をした鉱物や金属の塊である飛来岩の嵐の中で暮らしていることをはっきりと思い出させるものだった。NASA の卓越した小惑星ハンターであるドン・ヨーマンズの説明によると、これらの岩は 46 億年前に太陽系内部が形成された際に惑星に集まらなかった残りの破片だという。

地球から4,800万マイル以内に接近する小惑星は、地球近傍天体（NEO）として知られている。その数は数百万個で、そのほとんどは木星と火星の軌道の間のメインベルトで発生する。NEOは時折地球に衝突する習性があり、6,500万年前に恐竜を絶滅させ、1908年にはシベリアの森林の800平方マイルをなぎ倒したが、最近まで特定されたNEOはごくわずかだった。天文学者は1898年に最初の小惑星エロスを発見し、1960年までにさらに19個を特定した。デジタル画像化とコンピューター支援検索の登場により、1990年代後半になって初めて検出が進んだ。今日の検索プログラムでは、週に約20個のNEOが発見されている。昨年6月に1万個目のNEOが発見されたときは、天文学者たちは歓喜した。

科学者たちは、我々が知る文明を終わらせるほどの大きさで、幅が 1 キロメートル以上の NEO が 950 個あると推定されており、その 90 パーセント以上を発見している。残念ながら、科学者たちが注目しているのは、大都市圏を壊滅させる可能性のある 140 メートル サイズの NEO が 15,000 個あると推定されているものの 40 パーセントにすぎない。直径 30 メートル以下の小惑星は 50 万個以上あるが、そのうちのわずか 1 パーセントしか記録されておらず、その多くが都市を壊滅させる可能性がある。NASA の地球近傍天体プログラム オフィスの科学者、ポール チョーダス氏はよくこう言う。「宇宙はまるで射撃場のようで、我々はまさにその真っ只中にいる」

天文学が比較的無知だった時代でさえ、人々は強力な惑星防衛計画の必要性を認識していた。MIT の学生は 1967 年に、クラス プロジェクトの最初のコンセプトの 1 つを考案した。地球に向かって (仮定の話だが) 猛スピードで飛んでくる 640 メートルの物体を止めるよう指示された学生たちは、6 発の核爆弾を連続して発射してその物体を消滅させるか方向転換させる計画を立てた。しかし、大きな岩石を爆破しても、その岩石は簡単に多数の小さな危険な物体に砕け散り、すべて地球に向かって飛んでくる可能性があった。つまり、1 発の弾丸ではなく、散弾銃の爆発だったのだ。

アイオワ州立大学の小惑星偏向研究センター所長であるボン・ウィー氏は、NASAから60万ドル以上の資金援助を受け、最近、より微妙なアプローチを考案した。同氏の計画では、小惑星に宇宙船を衝突させてクレーターを形成し、その後、核爆弾を搭載した2番目の宇宙船を衝突させる。シミュレーションによると、この戦略は10～20倍の破壊力があり、岩石を無害な破片に粉砕できる可能性が高くなるという。

衝撃波で窓が吹き飛び、住民は転倒した。この小惑星はここ1世紀以上で地球に衝突した最大のもので、科学者たちは予想していなかった。

他の専門家は、より穏やかな戦術を提案している。テキサス A&M 大学の航空宇宙エンジニアであるデビッド・ハイランド氏は、小惑星の周囲に明るいまたは暗い縞模様を「描く」ことを提案している。縞模様は物体の反射率を変え、放射する熱光子がその進路を微妙に変えるようにする。スコットランドのストラスクライド大学とグラスゴー大学の研究者は、彼らが「レーザービー」と呼ぶいくつかの小さな宇宙船で宇宙の岩石を取り囲む計画をモデル化している。各宇宙船は小惑星の表面にレーザービームを発射し、ロケットエンジンの排気のように物体の進路を少しずつずらすガスの煙を作り出す。

しかし、最も巧妙な防御策も、まだ発見されていない小惑星に対しては役に立たない。「我々地球市民は、基本的に目を閉じて太陽系の周りを飛び回っているようなものです」と、元NASA宇宙飛行士のエド・ルーは昨年議会で語った。地上の望遠鏡は地球の大気のもやを通して覗かなければならず、夜間しか探査できない。一方、宇宙に設置された装置は、太陽系をはるかに超えた宇宙の小さな部分をスキャンするように設計されていることが多い。小惑星探査に最も適した装置であるWISE宇宙望遠鏡は、銀河や恒星を含む全天空を捉えるように設計された。この望遠鏡は最近、NEOのみを探す新しい3年間のミッションのために再稼働したが、搭載されている4つの赤外線センサーのうち2つは機能していない。

B612財団（アントワーヌ・ド・サン＝テグジュペリの古典小説『星の王子さま』に登場する小惑星にちなんで名付けられた）は、明らかな技術的ギャップを埋めるために、ボール・エアロスペースと提携し、民間資金による観測所を建設し、2018年に打ち上げたいと考えている。センチネル宇宙望遠鏡ミッションと呼ばれるこの観測所は、金星のような軌道を飛行し、赤外線センサーで太陽エネルギーを放射する小惑星から発せられる微弱な熱信号を探す。「センチネルは、他のすべての観測システムを合わせたものより約100倍効果的です」と、B612の共同設立者のルー氏は言う。

今年これまでに、同組織は打ち上げと運用に必要な 4 億 5000 万ドルのうち 2000 万ドルしか調達できていない。5 億ドルは決して小銭ではないが、ルー氏はそのコストは中規模の市民プロジェクトに匹敵すると指摘する。たとえば、テキサス A&M 大学がフットボール スタジアムの改修に費やすのと同じ金額で、科学者は文明を救う天空の目を打ち上げることができる。「『過去 100 年間に小惑星で死んだ人を知らないので、心配する必要はない』と言う人はたくさんいます」とルー氏は言う。しかし、彼はそのような人々をラスベガスのギャンブラーに例える。「オッズはオッズであり、ある時点で必ず賭け屋が勝つのです。」

タンタルディーニが「勝利のシシュポス」に取り組んでいる間、彼は窓の外を眺めて、14 世紀に建てられた高さ 343 フィートのクレモナのトラッツォの鐘楼を見ることができました。塔の中には大きな天文時計があり、それを作った父と息子のチームにとって、人類が宇宙を旅するという考えは想像もつかなかったに違いありません。タンタルディーニにとって「勝利のシシュポス」は同じように実現不可能に思える日々でした。友人たちは、論文を書いて学会で発表し、先に進むようにと彼に勧めました。しかし彼は自分のアイデアをあきらめるつもりはありませんでした。「何か現実のものにしたかったのです」と彼は言います。

タンタルディーニは、自分一人ではミッションを開発する専門知識がないことを知っていたので、2010 年の夏、他のエンジニアを雇って手伝ってもらうことにした。彼は以前のインターンシップの知り合いに連絡を取り、NASA の上級管理職に Google ストーキングして、メールで売り込みをした。彼の申し出の多くは無視されたが、NASA ジェット推進研究所 (JPL) の宇宙船軌道専門家マーティン・ローや、惑星協会の共同創設者ルイス・フリードマンなど、興味を持って耳を傾ける専門家もいた。

「私の最初の反応は、『おい、小惑星を動かすなんて、頭がおかしいのか』でした」とフリードマンは言う。少なくとも1970年代から、人々は小惑星を動かすためのさまざまな計画を考案してきた。ソーラーセイルや岩石を噴出するマスドライバーの使用、さらには2つの物体の衝突を設計して、ビリヤードのコンビネーションショットのように跳ね返らせることさえ提案された。タンタルディーニはより有望な戦略に惹かれた。彼は、2002年にローが行った、小惑星の輸送に利用できる低エネルギー軌道に関する計算を拡張した。宇宙船の推進力と月などの天体の重力補助を組み合わせれば、小惑星を実際に移動できるとタンタルディーニは結論付けた。

興味をそそられたフリードマンは、彼にこの構想をジェット推進研究所とカリフォルニア工科大学のエンジニアのグループに説明するよう依頼した。彼らは、新しい宇宙ミッションの構想と技術の開発を専門とする組織であるケック宇宙研究所 (KISS) が実現可能性調査に資金提供できるかもしれないと提案した。KISS は同意し、フリードマンは共同でこの取り組みを主導した。タンタルディーニは、ヨーマンズ、複数の NASA ミッション センターの代表者、ハーバード大学とカリフォルニア工科大学の学者、元宇宙飛行士などを含むこの調査のパネルの 30 人のメンバーの 1 人を務めた。

これまでの小惑星の移送研究を基に、研究チームはロボット宇宙船を3年から5年かけて目標のNEOまで送り込むミッションを計画した。次に、NEOを捕獲する方法を考案した。膨張式アームが直径15メートルの巨大な袋を展開し、ニシキヘビがスナネズミを食べるように宇宙の岩石を飲み込む。ケーブルで袋をしっかりと締め、小惑星とともに回転する宇宙船はスラスタを噴射して軌道を修正し、帰還の旅を開始する。

おそらく、100万ポンドの小惑星を太陽系内に運ぶ上で最大の課題は、適切な推進力を見つけることです。そのために、チームはJPLのロケット科学者でこの研究のもう1人の共同リーダーであるジョン・ブロフィに目を向けました。ブロフィは2007年から小惑星を移動させる方法に取り組んでおり、実際にその仕事を成し遂げることができる太陽電気推進（SEP）システムを設計していました。宇宙船に取り付けられた太陽光発電パネルで駆動するSEPシステムは、電気を使用してキセノンガスをイオン化し、これらのイオンを加速して、エンジン後部から毎秒最大30キロメートルの速度で発射します。「化学推進剤を使用する場合の約10倍の排気速度が得られます」とブロフィは言います。彼は、現在準惑星ケレスに向かっているNASAのドーン探査機で使用されているSEPシステムを設計し、現在は少なくとも20倍強力な次世代SEPシステムの開発に協力しています。

テキサス A&M 大学がフットボールスタジアムの改修に費やすのと同じ金額で、科学者たちは文明を救うための天体観測装置を空に打ち上げることができるだろう。

2010年、ブロフィ氏とNASAの同僚数名は、SEP動力の宇宙船が10トンの小惑星を捕獲し、国際宇宙ステーション（ISS）まで運ぶ方法を研究した。タンタルディーニ氏は、月に近い軌道が安定したラグランジュ点に小惑星を駐機させることを提案しており、KISSチームはそのような目的地が現実的に理にかなっていることを突き止めた。小惑星をラグランジュ点やさらに安定した場所である月周回高度軌道に運ぶには、地球の重力井戸の奥深くに運ぶよりもはるかに少ない電力で済む。つまり、宇宙船は1,000トンまでのかなり大きな岩石を捕獲でき、大きな物体は発見や特徴付けが容易になる。

科学者たちは、2012 年 4 月に KISS 実現可能性調査を完了しました。この報告書に触発され、NASA は独自のチームに、さらに技術的に詳細なミッションの検討を委託しました。2013 年初頭、この計画はホワイトハウスにまで届きました。オバマ大統領は、2014 年度予算で NASA に 1 億 500 万ドルを投じ、宇宙機関が小惑星リダイレクト ミッション (ARM) と呼んでいるものを正式に実行するよう提案しました。「将来、小惑星を移動できるようになることは誰も疑っていませんでした」とブロフィ氏は言います。「最も驚くべきことは、今それができるとわかったことです。」

小惑星を移動させる可能性に最も興奮しているのは、小惑星を採掘したい人たちだ。このアイデアは1世紀以上もの間、先見の明のある人々を魅了してきた。ロシアのロケット科学者コンスタンチン・ツィオルコフスキーは1903年に、小惑星の採掘は宇宙征服に不可欠であり、宇宙飛行士が燃料用の水素や水などの資源を採取して、地上で生活できるようになるだろうと書いた。

小惑星も莫大な利益をもたらす可能性がある。商業宇宙飛行のパイオニアであるピーター・ディアマンディスとエリック・アンダーソンが2010年に設立した小惑星採掘会社プラネタリー・リソーシズによると、幅500メートルの宇宙岩石1つには、イリジウムやパラジウムなどの白金族金属の現在の世界埋蔵量の1.5倍が含まれている可能性がある。一方、同サイズで水を豊富に含む小惑星には、超大型タンカーの80倍もの水が含まれている可能性がある。同社によると、これを水素と酸素に変換すれば、人類史上打ち上げられたすべてのロケットを動かすのに十分な燃料を提供できるという。同じ驚異的な数字に惹かれて、2013年に2番目の小惑星採掘会社ディープ・スペース・インダストリーズが設立された。

プラネタリー・リソーシズは、そのような空飛ぶ宝箱を見つけるために、ますます頑丈な宇宙望遠鏡シリーズを打ち上げる計画を立てている。最初のモデルは「アーキッド 100」と呼ばれ、かなり質素なものになる。その鏡の幅はわずか 9 インチで、ハッブル宇宙望遠鏡の主鏡は 94 インチである。しかし、同社の社長であるクリス・レウィッキ氏は、アーキッドが新たな産業革命への第一歩となると信じている。「インターネット、自動車、航空機、鉄道、小惑星採掘は、これらすべての 21 世紀版です」と同氏は言う。

しかし、比較的近い小惑星でも数百万マイル離れた軌道を回っており、実用化するには遠すぎる。NASA の ARM は、そのような物体を地球にかなり近づける実現可能でかなり安価な方法を示しており、このミッションは採掘業者にとって非常に興味深いものとなっている。KISS 研究チームのメンバーだった Lewicki 氏は、このミッションのコンセプトが小惑星採掘を前進させる可能性と、その大胆さの両方で称賛している。「NASA​​ は、人類をこれまでよりも桁違いに遠く宇宙に送り出すことを検討しています」と彼は言う。「これは真の探査であり、アポロ計画以来最もエキサイティングな試みとなるでしょう。」

NASAが小惑星リダイレクトミッションの可能性を発表したとき、多くの人を驚かせた。元NASAの小惑星専門家アル・ハリスは、このミッションは「多くの点で基本的に希望的観測に過ぎない。つまり、適切なターゲットがあり、時間内に見つけることができ、そこに行って持ち帰れば実際に捕まえることができるということだ」と不満を述べた。連邦議会では、このミッションは政治的なピニャータになった。ミシシッピ州のスティーブン・パラッツォ下院議員はこれを「費用がかかり複雑な気晴らし」と呼び、さらなる研究のための資金を阻止すると脅す者もいた。（最終的には承認された。）批評家たちが当初理解していなかったのは、ARMはSFっぽく見えても、技術的には実現可能だということだった。さらに、宇宙の岩石をつかむことは、さらに大きな何かへのトロイの木馬だった。ARMは、人類を再び宇宙に送り、月や火星への道に導く唯一の現在の計画であると言っても過言ではない。

最近の歴史を考えてみましょう。2009 年、大統領が任命したオーガスティン委員会は、米国の有人宇宙飛行計画が「持続不可能な軌道に乗っており、割り当てられたリソースに見合わない目標を追求している」と報告しました。翌年、オバマ大統領は、宇宙飛行士を再び月 (そして最終的には火星) に送る予定だった NASA のコンステレーション計画を廃止すると発表した。代わりに、彼は委員会の勧告を受け入れ、NASA が必要な技術を段階的に開発できるように、より小規模でより手頃なステップを踏むことを選択しました。

オバマ大統領は、最初の目標は2025年までに小惑星を訪問することだと述べた。しかし、それさえも現在の能力を超えている。NASAが有人宇宙探査用に開発している宇宙船、スペース・ローンチ・システムとオリオン宇宙船は、人類を月の少し先まで運ぶように設計されており、火星と木星の間の帯まで運ぶことはできない。惑星協会のフリードマン氏は、タンタルディーニ氏が小惑星回収のアイデアを持って彼のところに来たときに非常に興奮した理由、そしてNASAが最終的にこれほど夢中になった理由がこれだと語る。このミッションは、ムハンマドに関する古い格言をひねり出したものだった。「人類が小惑星に行けないなら、小惑星が私たちのところにやって来るはずだ」。「それは啓示であり、有人宇宙飛行プログラムの根本的な問題に対する答えでした」とフリードマン氏は言う。「目的地は決まっています。それは興味深く、有意義で、科学的であり、既存のプログラムの範囲内で実行できるのです。」

昨年の夏、NASA は、科学的研究と惑星防衛の両方を目的として NEO の特定を支援するために、ARM と Asteroid Grand Challenge (AGC) で構成される Asteroid Initiative を立ち上げました。3 月に発表された最初の AGC コンテスト シリーズである Asteroid Data Hunter では、地上の望遠鏡の小惑星検出機能を向上させるアルゴリズムを開発した参加者に 35,000 ドルが授与されます。

一方、地球近傍天体計画では、ARM に適した小惑星を探すために世界中の望遠鏡を調整するシステムを立ち上げた。ARM に適した小惑星とは、軌道の軌道が捕捉と方向転換が容易な直径 4 ～ 10 メートルの小惑星のことである。NASA のチョーダス氏によると、このシステムは 2013 年 3 月に導入されて以来、12 個の候補小惑星を警告してきたという。ジョンソン宇宙センターの無重力実験室では、宇宙飛行士がすでに水中タンクで訓練し、宇宙船を離れて小惑星の模擬表面によじ登っている。

NASA で有人探査を指揮するウィリアム・ガーステンマイヤー氏は、このミッションが人類と宇宙の関係に革命をもたらす可能性があると考えている。「宇宙にある物体を運び、それを移動させるのは歴史上初めてのことです」と同氏は言う。「私たちは宇宙を自らの利益のために変革し始めているのです。」

一方、タンタルディーニ氏は、一般向けドローン プロジェクトなど、他のアイデアにほとんど移行している。しかし、ARM の打ち上げを楽しみにしている。「3 年前なら、小さな小惑星を動かすことさえ夢物語だとほとんどの人が言っていたでしょう。しかし、チームはそれが可能であることを証明しました」とタンタルディーニ氏は言う。「問題は、ミッションが実現するかどうかではなく、いつ実現するかです。」

ステップ1: 小惑星を見つける

地球の周囲を定期的に通過する数百万個の小惑星のうち、天文学者がこれまでに発見したのはわずか1万個だ。現在開発中の数台の望遠鏡で、地球の周囲の地図が完成する可能性がある。

地球近傍天体カメラ (NEOCam)

誰: NASAジェット推進研究所
目標:直径140メートルを超える地球近傍天体の3分の2を検出する
現状:赤外線センサーは重要な設計テストに合格しており、NASA の 2016 年ディスカバリー計画に選定されれば、ミッションは 2020 年に開始される可能性があります。
計画: NEOCam の赤外線望遠鏡は、安定したラグランジュ点を周回しながら、2 つの波長で小惑星の熱放射を探査します。14 度の視野は、NASA の前身である WISE 望遠鏡よりも何倍も広いです。

小惑星地球衝突最終警報システム (ATLAS)

誰:ハワイ大学
目標:小惑星衝突の事前警告（規模に応じて1日から3週間）を提供する
状況:現在ハワイで建設中、2016年に通常運用開始予定
計画: 1億1000万画素のカメラを搭載した2台の20インチ望遠鏡が、一晩に2回、可視光線をスキャンする。このシステムは、サンフランシスコから見たニューヨークのマッチの炎に相当するものを検出できるほどの感度を持つ。

アルキッド-100

誰:プラネタリー・リソーシズ
目標:小惑星の位置、構成、大きさ、回転速度を調べる
現状: A3 という名の超小型衛星が今年後半に打ち上げられ、いくつかの重要な技術をテストする予定です。
計画:重さ33ポンド、小型冷蔵庫ほどの大きさの衛星は、90分ごとに地球を周回し、光学望遠鏡で小惑星を観測する。レーザー通信システムで画像を地球に送信する。

ステップ2: 不法な岩石を阻止する

昨年、ロシア上空で隕石が爆発した際、TNT火薬50万トンに相当する爆風が発生した。同様の物体が地球に到達するのを防ぐため、いくつかの取り組みが行われている。

レーザービー

主催者:惑星協会/ストラスクライド大学/グラスゴー大学
目標:直径2～400メートルの小惑星を逸らす
現状:実験室でのテストとコンピュータ モデルが有望であれば、5 ～ 10 年以内にテスト飛行が行われる可能性があります。
計画:小型宇宙船が小惑星に群がり、レーザーを使って何ヶ月も何年もその表面の一点を照射する。蒸発する岩石は高温のガスの柱を形成し、小惑星を新しい軌道に押し上げる。

超高速小惑星迎撃機

主催者:アイオワ州立大学/NASA
目標:直径1,000メートルの小惑星を破壊する
現状:フェーズ 2 の調査は 9 月に終了します。テスト ミッションは 10 年以内に開始される可能性があります。
計画:迎撃機が小惑星に接近し、2 つの部分に分かれる。最初の部分は表面に衝突してクレーターを形成する。300 ～ 1,000 kg の核爆弾を搭載した 2 番目の部分はクレーター内で爆発し、小惑星を粉々に吹き飛ばす。

小惑星の衝突と偏向の評価

主催者:ジョンズ・ホプキンス大学/欧州宇宙機関/NASA
目標:地球を通過する連星系小惑星ディディモスの直径150メートルの衛星に衝突する
現状: NASA と ESA はフェーズ A 前の研究を実施しています。資金が十分に調達されれば、2 機の宇宙船は 2020 年と 2021 年に打ち上げられる予定です。
計画:ジョンズ・ホプキンス大学が建造した宇宙船が小惑星に衝突し、その軌道を変える。ESA の宇宙船と地上の望遠鏡が衝突を調査し、その効果を評価する。

小惑星を捕獲する方法

NASA は、宇宙飛行士の火星への道の次のステップとして、地球近傍天体の有人探査を決定しました。小惑星リダイレクトミッションがどのように機能するかを説明します。

1) 早ければ 2018 年に、アトラス V ロケットがロボット捕獲宇宙船を低地球軌道に打ち上げる。宇宙船の 40kW ソーラー電気推進システムにより、宇宙船は高地球軌道まで加速される。そこで、月の重力アシストにより、目標の小惑星 (500 トン、直径 22 フィートの岩石) に向かって加速される。

2) 4年後、探査機は最終接近を行い、目標地点から165フィート以内になると、高強度の布でできた円筒形の捕獲バッグを広げる膨張式外骨格を放出します。

3) 捕獲バッグが宇宙の岩石を包み込むと（このプロセスには 90 日かかると予測されています）、外骨格が収縮し、布地がきつく締められ、宇宙船に引き寄せられます。小惑星の回転が速すぎる場合は、捕獲バッグ内の膨張式エアバッグが小惑星を所定の位置に固定します。

4) 今後3年から5年かけて、宇宙船は小惑星を月に向かって牽引します。
月の重力を利用して、極めて安定した高月軌道まで推進します。宇宙船とその積荷は安全に保管されます。

5) 2025年にオリオン宇宙船が地球から打ち上げられ、捕獲宇宙船とドッキングします。2人の乗組員が2機の宇宙船の間に設置されたブームを登り、捕獲バッグの上部まで行き、小惑星を調査してサンプルを収集します。

この記事はもともと、Popular Science の 2014 年 5 月号に掲載されました。