ワシントンD.C.近郊にあるアンドルーズ空軍基地から、15億ドル（約1,659億円）相当の貨物を積んだ「C-17」輸送機が4月1日午前4時ごろ（現地時間）に飛び立ち、フロリダ州ケープ・カナヴェラルに向かった。貨物の中身は、太陽とのランデヴーに向かう宇宙探査機で、詰め物とともに慎重に包装されていた。

ジョンズ・ホプキンズ大学応用物理学研究所（APL）が設計して組み立てを行い、米航空宇宙局（NASA）が運用する宇宙探査機の「パーカー・ソーラー・プローブ」は7月31日、「デルタIVヘヴィー」ロケットで打ち上げられる予定だ。

パーカー・ソーラー・プローブは、太陽に向かう途中で金星の引力を利用したスリングショットを行い、最高時速は45万マイル（約72万4,000km）に達する見込みだ。この速度なら、太陽の表面から400万マイル（約640万km）上空にあるかすみがかった大気、すなわちコロナを通過できる。宇宙探査機は、これまでにない距離で最も太陽に接近するのだ。

「太陽の謎」の解明を目指す

科学者はパーカー・ソーラー・プローブが収集するデータによって、地球上の通信信号に大きな被害をもたらす太陽フレア［日本語版記事］の発生や宇宙天気について理解を深め、予測できるようになる。4年をかけてつくられたパーカー・ソーラー・プローブは、宇宙における耐用年数が7年以上とされ、太陽の謎を明らかにする根本的な疑問にも答えてくれるだろう。

例えば、コロナは太陽の表面と比べて300倍も熱い。このミッションを担当し、ジョンズ・ホプキンズ大学応用物理学研究所の主任科学者であるニコラ・フォックスは次のように説明する。

「太陽の表面から離れるにつれ、高温ではなく低温になるはずです。高温になる理由については諸説ありますが、太陽のなかを飛行しないと理論を検証できません」

フォックスらは「時速100万マイル（約160万km）で太陽から地球に向けて放出される電離した気体である太陽風が、太陽から離れるにつれ減速するのではなく、加速する理由も知りたい」と考えている。太陽風は、地球の磁場を撹乱（かくらん）して停電を引き起こしたり、軌道衛星や国際宇宙ステーションに搭載されている電子機器をショートさせたりする恐れがあるのだ。パーカー・ソーラー・プローブが収集するデータは、こうした現象の予測に使用するモデル構築に役立つだろう。

太陽探索を可能にする「耐熱シールド」

NASAとジョンズ・ホプキンズ大学応用物理学研究所の科学者は、1958年から太陽の近くに探査機を送り込むことを夢見てきた。だが、資金調達の遅れや技術的な問題により、このプロジェクトは2014年まで構想段階にとどまっていたのである。プロジェクト責任者のアンディ・ドリースマンによると、工学上において最大の課題は「探査機と搭載機器を太陽の熱から守ることだった」という。

パーカー・ソーラー・プローブの構造物全体は、約1,371℃の高温に耐えられるように厚さ4.5インチ（約11.4cm）で、炭素繊維強化炭素複合材料（C／Cコンポジット）の耐熱シールドで覆われている。耐熱シールドを結合する接着剤などは、溶ける可能性がある資材が使用されないよう注意する必要があった。

すべての部材がシールドで保護されているわけではない。太陽風の角度とプラズマエネルギーを測定する直径8インチ（約20cm）のソーラー・プローブ・カップは、シールドで保護されていない数少ない機器のひとつだ。その代わりに融点が2,470℃と高い希元素のニオブでできている。

宇宙空間に似た環境で、耐熱シールドをテストする現実的な方法はない。「サンプルをテストして結果を受け入れ、高温に耐えられるのを証明しなければいけません」とドリースマンは語る。NASAとジョンズ・ホプキンズ大学応用物理学研究所のチームは、パーカー・ソーラー・プローブが自律的に決定を下し、データを迅速に送り返す能力を向上させながら、操作する人間から離れても稼働し続けられる新しいタイプの自律制御システムも設計した。

「今度こそは」と成功を祈る関係者

パーカー・ソーラー・プローブは7月の打ち上げ前にも、さらなるテストと組み立てが行われる予定だ。ジョンズ・ホプキンズ大学応用物理学研究所とNASAのエンジニアと科学者は、こうしたテストが問題なく行われるのを願っている。

NASAゴダード宇宙科学研究所にいるすべての人々は、パーカー・ソーラー・プローブが96億ドル（約1兆円）をかけた別の大規模な宇宙科学プロジェクトであるジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡［日本語版記事］のような運命をたどらないことを祈っている。

ワシントンD.C.にいるNASA本部の関係者は、3月27日に「ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の打ち上げを20年まで1年延期する」と発表した。原因は、請負業者のノースロップ・グラマンによる「回避可能なミス」のせいだという。

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の組み立てとテストが行われたゴダード宇宙科学研究所の誰もが、この発表について公式に語ろうとしない。しかし、より小規模で低予算のパーカー・ソーラー・プローブが支出に見合う十分な科学的価値をもたらし、耐熱シールドが機器を守り、無事に接続されるのをNASAが願っているのは明らかだ。