超小型衛星3機による宇宙赤外線ミッションの概念設計

摘要

複数宇宙機による編隊飛行（フォーメーションフライト，FF）は，将来的な宇宙ミッションを発展させる手段として，数多くの研究がなされてきた．主な応用先の一つである宇宙赤外線干渉計は，地上からの観測が困難な赤外領域において高解像度のサイエンスデータを得るために実現が強く望まれている．宇宙赤外線観測は，系外惑星の存在や宇宙誕生直後の様々な現象を解明する重要な手がかりなど，多岐にわたって役立てることができる．こうした背景から，これまでいくつかの宇宙赤外線干渉計ミッションが検討されてきた．特にNASAのTPF-Iミッションでは2000年代初頭から多くの研究がなされている1)．宇宙赤外線干渉計では原理的には波長以下のオーダーでの衛星（特に光学機器）間の相対位置・姿勢制御が要求され，観測波長帯によっては温度制御要求も厳しい．TPF-Iミッションでは，この厳しい制御要求精度を達成するために，地球周回軌道から離れた太陽地球ラグランジュ点 L2のように外乱の小さい軌道で，複数の大型衛星によってFFミッションを行うという計画がなされていたが，技術的課題・開発コスト・開発期間など多くの点で乗り越えるべき課題があり，最終的には TPF-I ミッションはやむを得ず中止となった．こうした背景があり，現在は宇宙赤外線の観測技術は，望遠鏡の大型化を目指す方向へとシフトしている．