スクレーパーを出して：ユークリッド宇宙望遠鏡の除氷作業

冬に車の氷を溶かすのが面倒だと思ったら、宇宙の望遠鏡の氷を溶かす仕事をしているエンジニアたちのことを考えてみてください。欧州宇宙機関（ESA）のユークリッド宇宙望遠鏡は現在、数層の氷を除去する除氷作業中です。この氷は厚さ1ナノメートル未満ですが、望遠鏡の高精度な測定を妨げるほどです。

宇宙望遠鏡に氷が形成されることは珍しくありません。これは、地球上で望遠鏡を建設する際に、空気中から少量の水が望遠鏡内に入り込むためです。宇宙に打ち上げられると、この水は徐々に放出され、低温環境で凍結して氷の層を形成します。これは通常大きな問題にはなりませんが、ユークリッド宇宙望遠鏡は暗黒物質と暗黒エネルギーを研究しているため、極めて高感度の測定を行う必要があり、氷が邪魔になっています。

この敏感さのせいで、エンジニアはユークリッドのヒーターをただ作動させて氷を溶かすことはできず、むしろ慎重に問題に取り組まなければならないのです。

「他のほとんどの宇宙ミッションでは、ユークリッドほど『熱光学安定性』に対する要求は厳しくありません」と、ESAミッションコントロールのユークリッド飛行ディレクター、アンドレアス・ルドルフ氏は声明で説明した。「ユークリッドの科学的目標は、100億光年先まで広がる数十億の銀河を観測し、天空の3分の1以上を観測して宇宙の3D地図を作成することです。そのためには、ミッションを非常に安定させなければなりません。これには温度管理も含まれます。そのため、ペイロードモジュールのヒーターのスイッチを入れる際には、細心の注意を払う必要があります。」

この問題に対処するため、研究チームは氷の位置を正確に特定し、氷が蓄積し続けた場合に将来の測定にどのような影響を与えるかを予測しています。その後、宇宙船全体の温度を徐々に上昇させる方法や、より複雑な操作で特定の部分だけを加熱するなど、様々な加熱方法を試すことができます。

チームは今慎重に行動することで、今後も少量の水が放出され凍結し続ける将来に備えたいと考えている。

「影響を受けた領域を隔離できれば、将来必要に応じて宇宙船の隔離された部分を温めるだけで済むようになると期待しています」と、除氷計画に取り組んでいるユークリッド・コンソーシアムの校正科学者、ミーシャ・シルマー氏は述べた。「私たちが行っている作業は非常に複雑で緻密なものなので、将来的に貴重な時間を節約できます。この水氷がどこに蓄積されているのか、そして私たちの計画がどれほどうまく機能するのかを知るのが、とても楽しみです。」