理研、レーザーで宇宙ゴミを撃ち落とす技術

理研、レーザーで宇宙ゴミを撃ち落とす技術



宇宙用高輝度レーザーシステムを可能とするCANレーザーシステム







レーザービームによるスペースデブリの進路変更





理化学研究所は21日、レーザーを使って数センチメートルサイズのスペースデブリを除去する技術を考案したと発表した。理研の戎崎計算宇宙物理研究室、光量子工学研究領域光量子技術基盤開発グループと、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/パリ第7大学、トリノ大学、カリフォルニア大学アーバイン校との共同研究によるもの。





スペースデブリ（宇宙ゴミ）は地球衛星軌道を周回する不要な人工物体で、宇宙開発の活発化に伴いその数が劇的に増え続けている。その相対速度は弾丸よりも速い秒速10km以上に達するため、小さなスペースデブリであっても、活動中の人工衛星や宇宙ステーションなどに衝突すれば、設備破壊や人命に関わる危機を招く恐れがある。そのため、除去・回収技術が各国で研究されている。共同研究グループは、軌道上から高強度レーザーをスペースデブリに照射すると、スペースデブリの表面からプラズマが噴き出す現象（プラズマアブレーション）が起き、その結果生じるプラズマの反力を使って減速させ、地球大気に再突入させて除去することが可能であることを示した。





ファイバーレーザーを並列に用いれば、高強度・高効率・高頻度のパルスレーザーシステムを宇宙機に搭載でき、EUSO型超広角望遠鏡を使って、直径10cm以下のスペースデブリを検出し、その軌道を決定する。プロトタイプ望遠鏡システムを用いて技術実証を行い、最終的にはスペースデブリの密度が最も高い高度約800㎞の極軌道に打ち上げれば、5年程度で大部分のスペースデブリを除去できることが分かったという。この研究は、宇宙工学の国際的専門誌である「Acta Astronautica」誌のオンライン版（3月13日付）に掲載された。



