米防衛企業ノースロップ・グラマンの大型航空機「スターゲイザー」と空中発射型ペガサスXLロケット。3日午後8時36分(韓国時間午後5時36分)、スターゲイザーは高度12kmでペガサスXLロケットを分離した。ロケットにはスウィフト宇宙望遠鏡の救出任務を担う宇宙船リンクが搭載された。/NASA

太陽粒子に押されて墜落しつつある宇宙望遠鏡を救うため、ロボット救助隊が出発した。任務は宇宙望遠鏡を押し上げて高度を上げることだ。作戦が成功すれば、救助隊は宇宙望遠鏡と分離し、代わりに地球大気圏で燃え尽きて消える。映画「プライベート・ライアン」のように、同僚を救うために自らを犠牲にする作戦というわけだ。

3日午後8時36分(韓国時間午後5時36分)、南太平洋のマーシャル諸島クェゼリン環礁で米国カタリスト・スペース・テクノロジーズ(Katalyst Space Technologies)の宇宙船「リンク(LINK)」が打ち上げられた。リンクは3カ月以内に米航空宇宙局(NASA)の宇宙望遠鏡である「ニール・ゲレルス・スウィフト観測所(Neil Gehrels Swift Observatory)」とドッキング(結合)して高度を上げる計画だ。

2004年に宇宙へ向かったスウィフトは、星の最後の瞬間であるガンマ線爆発を観測してきたが、最近になって高度が急落した。初めて打ち上げられたときの任務軌道は地球上空600kmだったが、2年の間に360kmまで下がった。太陽から放出された高エネルギー粒子に押されたためだ。リンクは3本のロボットアームで宇宙望遠鏡をつかみ、エンジンを点火して高度を上げる計画である。

6월 3일 링크 우주선이 태평양 상공에서 발사됐다. 임무는 미 항공우주국(NASA)의 스위프트 우주망원경를 구조하는 것이다. 로봇 팔 3개로 스위프트와 결합한 뒤 추진기를 가동해 3개월에 걸쳐 임무 고도를 현재 360㎞에서 600㎞까지 높일 계획이다./NASA

◇ゴールデンタイムの1年以内に救出すべきだ

カタリストによると、スウィフトが救助不可能な高度である300km未満に落ちる前まで任務を遂行できる時間は1年も残っていない。同社はNASAの支援を受けて8カ月でスウィフトを救出するロボット宇宙船を製作し、試験を終えた。

リンクは冷蔵庫ほどの大きさの無人宇宙船で、3本のロボットアームを備える。これまで3回の打ち上げ試行失敗を経て、ついに宇宙へ向かった。2回は悪天候で中止となり、3回目は技術的問題で挫折した。カタリストは今後数週間にわたり、リンクの電源と航法装置、カメラ、センサーなどを順次作動させ、打ち上げ過程で問題が生じなかったか点検すると明らかにした。

それだけリンクは打ち上げからして並外れていた。リンクは他の人工衛星や宇宙船のように地上から離陸した宇宙ロケットに搭載されて宇宙へ行くのではなく、空中発射方式で宇宙軌道に投入された。この日、米防衛産業ノースロップ・グラマンの大型航空機「スタゲイザー」は高度12kmでリンクを搭載したペガサスXLロケットを分離した。ロケットは直ちにエンジンを点火してスウィフトがいる軌道付近まで飛行し、リンクを分離した。

だからといってリンクがすぐにスウィフトとドッキングできるわけではない。スウィフトが正常軌道におらず、高度が継続的に変化しているためだ。ドッキングするには、まず動いている救助対象を正確に照準する必要がある。リンクは今後3〜4週間が過ぎればスウィフトのすぐ隣に位置を確保すると見込まれる。

スウィフト宇宙望遠鏡の救出作戦。/資料 NASA、制作 ChatGPT

ドッキング過程は慎重に進める。まずリンクがスウィフトにぴたりと接近し、複数の角度からカメラで撮影しなければならない。ロボットアームでどこをつかむかは考えてあるが、スウィフトが20年以上宇宙で任務を続ける中で外形が変形している可能性も念頭に置く必要がある。

救助任務のDデーには、リンクは3本のロボットアームで時速2万7000kmで飛行するスウィフト望遠鏡をつかむ。その後ただちにエンジンを点火して高度を上げる。専門家は、望遠鏡に損傷を与えないよう、高度上昇はロケットのように急騰する形ではなく、緩やかで優雅な上昇になると予測した。リンクは2〜3カ月間、小型スラスターを稼働し、360km高度からスウィフトの従来の軌道である地球上空600km地点まで上がる予定だ。

◇史上最大のガンマ線爆発を観測した望遠鏡

スウィフトは本体が横・縦5.6×5.4mで大型自動車ほどの大きさだ。重量は1.6tである。2004年11月20日、天体観測カメラ3台を搭載し、デルタIIロケットに載って宇宙へ向かった。元の名称が「スウィフト・ガンマ線爆発探査機(Swift Gamma-Ray Burst Explorer)」であることから分かるように、ガンマ線爆発の観測が主任務である。

ガンマ線爆発は宇宙で発生する最も強力な爆発現象で、わずか数秒のうちに太陽が100億年の寿命で放出するエネルギーを放つ。寿命を終えた星がブラックホールになるときや、互いに衝突するときに発生する。刹那に起こるこの大変動を観測するには宇宙望遠鏡が俊敏である必要があるとして、名称に「素早い」を意味する英語のスウィフトを付けた。

スウィフトのX線望遠鏡は、2022年のガンマ線バーストGRB 221009Aが初検出されてから約1時間後に残光を捉えた。当時のガンマ線バーストは観測史上最強だった。明るいリングは、爆発方向に位置する天の川銀河内部の塵層で散乱されたX線によって形成されたもの。/NASA

スウィフトは元来、推進装置がなく、時間の経過とともに微細な空気の流れと摩擦によって軌道が徐々に低下する運命だった。だが2024年末、太陽の11年黒点周期が予測より強まり、軌道降下の速度が加速した。黒点は太陽で高エネルギー粒子が爆発する現象の震源だ。太陽から噴出する高エネルギー粒子が地球大気を押しのけると、スウィフトに及ぶ抵抗力も増加する。

このまま放置すれば下降を続け、地球大気圏と摩擦して燃え尽きて消滅する。これまでにも数多くの人工衛星が寿命を終え、大気圏に再突入して燃え消えた。NASAはスウィフトは科学的に特別な存在であり、このままにはできないと判断した。すでにスウィフトは2022年10月9日、フェルミ・ガンマ線宇宙望遠鏡とともに、宇宙観測史上最強のガンマ線爆発であるGRB 221009Aを観測した。

当時のガンマ線爆発は地球から約24億光年(1光年は光が1年で進む距離で約9兆4600億km)離れたいて座方向で発生した。スウィフトのX線望遠鏡はGRB 221009Aが初めて検出されてから1時間後、爆発方向にある天の川銀河内部のダスト層でその残光をとらえた。

NASAはスウィフトを救うため、カタリストと3000万ドル(約459億ウォン)規模の契約を締結した。NASA関係者は、今回のスウィフト救助作業は試す価値のある「高リスク・高リターン」の事業だと説明した。スウィフトが依然として作動しており、代替の宇宙望遠鏡を製作するとしても数年を要し、より多くの費用がかかるためだ。宇宙の「スウィフト一兵救出」が成功するか、世界中が注視している。

参考資料

NASA(2026)、https://science.nasa.gov/mission/swift/swift-boost-mission/

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