週刊 サイエンスジャーナル 2015.5.10号

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高強度レーザーで微小なスペースデブリ除去!核兵器抑止力にも?

 スペースデブリ(space debris)とは宇宙ゴミのこと。なんらかの意味がある活動を行うことなく地球の衛星軌道上を周回している人工物体のことである。宇宙開発に伴ってその数は年々増え続け、対策が必要となってきている。


 1950年代から人類が打ち上げた人工衛星は、通信や観測などさまざまな分野で大きな利益をもたらした。一方、地球の衛星軌道には、今や3,000トンものスペースデブリ(宇宙ゴミ)が存在し、制御不能となった機体や、機体同士の衝突が生んだ破片など、大小のスペースデブリが、秒速10キロメートル以上の相対速度で個別の軌道上を移動している。そのため、現在活動中の人工衛星は、常に衝突や損傷の危険にさらされている状態だ。


 そんな中、高強度レーザービームを使い、これまで不可能だったセンチメートル(cm)サイズのスペースデブリを地球周回軌道から除去する技術が発表された。


 考案したのは、国立研究開発法人理化学研究所和田智之(わだ さとし)グループディレクターらの共同チームで、パリ第7大学(フランス)のエコール・ポリテクニークと原子核研究所宇宙物理センター、トリノ大学(イタリア)、カリフォルニア大学アーバイン校(米国)との共同研究の成果だ。


 高強度レーザービームの照射装置は、1,000本以上の光ファイバーを並列させて光の輝度を増幅させるもので、平均パワー500キロワット、パルス幅約1ナノ秒のレーザービームを放つ。これがスペースデブリに命中すると、強い輝度がデブリの表面を破壊し、プラズマを噴出させる。アブレーションと呼ばれるその噴出力の反力(反作用)を利用してスペースデブリの軌道を変え、地球大気に突入させて大気の摩擦熱で消滅させる。
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2015-05-11(Mon)
 

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