宇宙塵およびスペースデブリ観測を目的とした膜型ダストセンサ搭載キューブサット

摘要

惑星間空間には宇宙塵と呼ばれる（より専門的には惑星間塵と呼ばれる）天然の固体微粒子が存在している．黄道光（宇宙塵による太陽散乱光）の光学観測や宇宙探査機によるその場観測などにより，宇宙塵が太陽系の内惑星領域から冥王星軌道付近に至るまで広範囲に分布することが知られている．最近では，太陽系内に留まらず，太陽系外のダスト円盤の構造が観測されるまでになっており，惑星系の普遍的な構成物質としての注目度が増している．宇宙塵は惑星科学の黎明期から長年に渡って研究されており，その性質を明らかにする試みが着実に進展していることは間違いないが，それでも詳細な理解には至っていない．宇宙塵の主な供給源は太陽系始原天体である彗星や小惑星であるが，そのどちらの寄与がメジャーであるかについてはよくわかっていない．また，一般的な周太陽ダスト以外の特徴的なものとして，太陽方向から飛来するβメテオロイドや系外から太陽系に侵入する星間塵の存在が知られているが，それらの観測例は数えるほどしかなく全貌は明らかになっていない．これらの原因の一つとして，特に観測する上で大きな障壁となるのが，宇宙塵の数密度が非常に小さいことである．宇宙塵の数密度は太陽からの距離のほぼ逆数で減少していくが，地球軌道であってもミクロンサイズの塵が数十メートル立方あたり1 個程度しか存在しない．軌道上に長期間暴露した衛星を回収して，その衛星表面の宇宙塵衝突痕を調査することにより平均的な宇宙塵フラックスは求められているが，宇宙塵の詳細な分布や軌道などを調べるには，軌道上で宇宙塵をその場計測でき，さらには統計的に有意な数を検出できる大きな検出面積を持つ粒子検出器が必要となる．