レーザービームで宇宙ゴミ破壊!?高強度レーザーでスペースデブリを除去する技術が開発される!!


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理化学研究所(理研)戎崎計算宇宙物理研究室の戎崎俊一主任研究員、光量子工学研究領域光量子技術基盤開発グループの和田智之グループディレクターらの共同研究グル―プは、スペースデブリ(宇宙ゴミ)を高強度レーザーで除去する技術を考案しました。数cmの小さなスペースデブリを破壊することも可能で、これは世界初だといいます。

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スペースデブリは、地球衛星軌道を周回する不要な人工物体。近年宇宙開発の活発化に伴い増え続けています。

2000年から2014年の間にスペースデブリの量は約2倍に増えているとされ、宇宙開発における大きな障害になっています。事故や故障で制御不能になった人工衛星、ロケット本体や部品から、スペースデブリ同士の衝突で生まれた微細なものまで、約3000トンのスペースデブリが宇宙を漂っており、それらが互いに異なる軌道をとることから、回収が難しくなっています。

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、設備破壊だけでなく人命にも関わるため、効率的で実現可能な除去技術の開発が求められています。

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し、その結果生ず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ました。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ます。また、EUSO型超広角望遠鏡を使って、近づいてくるスペースデブリを検出し、その軌道を決定します。

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りました。

共同研究グループは、アメリカ、ロシア、ヨーロッパ、アジア諸国との国際協力で、スペースデブリの除去を20年内に実行したいと考えています。

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