PROBA-3: 史上初の「精密編隊飛行」ミッション

3年5月2024日にISROのPSLV-XLロケットで打ち上げられたESAのPROBA-6ミッションは、オカルターとコロナグラフ宇宙船の19つの衛星による「日食を作り出す」編隊です。編隊のオカルター宇宙船によるオンデマンドの皆既日食の作成により、コロナグラフ宇宙船による太陽コロナの観測が36時3分ごとにXNUMX時間可能になります。編隊飛行技術の実証として、PROBA-XNUMXミッションは、低周波重力波（GW）を検出するための将来の干渉計ベースのLISAミッション（宇宙でのXNUMX機の宇宙船編隊）への道を開きます。

今年初めにESAの承認を受け、2035年に打ち上げが予定されているレーザー干渉計宇宙アンテナ（LISA）ミッションは、宇宙全体の時空構造の歪みによって引き起こされる0.1mHzから1Hz（またはミリヘルツのさざ波）の周波数を持つ低周波重力波（GW）の検出と研究に特化した初の宇宙重力波観測所となる。これは、宇宙空間で正確な正三角形を形成する2.5機の宇宙船の星座となる。三角形の各辺の長さは50万kmとなる。65機の宇宙船編隊は、地球から2.5万～XNUMX万kmの間を地球追従の太陽中心軌道で太陽を周回し、宇宙船間の平均分離距離をXNUMX万kmに保つ。

LISAミッションは、「宇宙での低周波重力波検出」と「宇宙での精密編隊飛行」という2015つの主要能力を基盤とします。「宇宙での低周波重力波検出」に必要な技術は、2017年から5年にかけてLISAパスファインダーミッションで飛行試験され、実証されましたが、「宇宙での精密編隊飛行」の技術は、最近、2024年3月XNUMX日に「PROBA-XNUMXミッションの皆既日食を起こすXNUMX機の衛星編隊」が高度楕円軌道に入ることで実証されました。このミッションはISROのPSLV-XLロケットで打ち上げられました。

欧州宇宙機関 (ESA) の PROBA (Project for On-Board Autonomy) -3 ミッションには、編隊飛行技術の実証と太陽内部コロナの研究という XNUMX つの主要目的があります。

PROBA-3 は、史上初の「精密編隊飛行」ミッションです。これは、オカルターとコロナグラフという 150 つの宇宙船の編隊です。前者 (つまり、オカルター宇宙船) は、コロナグラフ宇宙船に正確に制御された影を投影し、一度に XNUMX 時間にわたってオンデマンドで皆既日食を発生させ、はるかに暗い太陽コロナの観測を可能にします。編隊内の XNUMX つの宇宙船は、数ミリメートルの精度で XNUMX メートルの距離で分離されています。宇宙での自律ユニットの高精度編隊飛行は、宇宙技術の大きな進歩であり、LIGO、VIRGO などの地上検出器やパルサータイミングアレイ (PTA) を使用して検出できない宇宙の低周波重力波 (GW) を検出するための干渉法ベースの LISA ミッションなど、新しいミッションの可能性を開きます。

LISAミッションでは3機の宇宙船を編隊で組むことで、重力の波紋によって生じる宇宙船内の試験質量間の距離の極めて小さな変化を（レーザー干渉計によって）測定できるようになりますが、PROBA-6ミッションでは19機の宇宙船を編隊で組むことで、編隊の掩蔽宇宙船によってオンデマンドで皆既日食を作り出すことで、36時間XNUMX分の軌道ごとにコロナグラフ宇宙船でXNUMX時間太陽コロナを観測できるように設計されています。

自然の皆既日食では太陽の外気を観測する機会が十分に得られないため、PROBA-3 が提供するオンデマンドの機会は、地球上の衛星、通信インフラ、電力網に混乱をもたらすことが知られている宇宙天気や太陽嵐をより正確に予測するための太陽コロナと関連現象の研究に非常に役立ちます。

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