フランスのアリアンスペースは12月3日(現地時間)、重力波望遠鏡の技術実証衛星「LISAパスファインダー」を搭載した、「ヴェガ」ロケットの打ち上げに成功した。LISAパスファインダーは2030年代に計画されている、重力波望遠鏡衛星「eLISA」の実現にとって必要となる、新しい技術の試験を目的としている。

ロケットは日本時間12月3日13時4分(ギアナ時間同日1時4分)、南米仏領ギアナにある、ギアナ宇宙センターのヴェガ発射台から離昇した。ロケットは順調に飛行し、打ち上げから1時間45分33秒後にLISAパスファインダーを分離し、軌道に投入した。

ヴェガはアリアンスペースが運用する、小型の固体ロケットである。また液体推進剤を使う第4段も搭載でき、衛星を正確な軌道に投入することが可能。2012年2月13日に1号機が打ち上げられ、以来今回を含めて6機が打ち上げられており、すべて成功している。

LISAパスファインダー

欧州宇宙機関(ESA)と米航空宇宙局(NASA)では、2030年代を目標に、低周波重力波を観測する宇宙望遠鏡「eLISA」(Evolved Laser Interferometer Space Antenna)を打ち上げることを計画している。LISAパスファインダーはその開発に必要な、新しい技術や装置の実証試験をするために開発された。

重力波とは、時空が振動し、光の速度で伝播する現象のこと。1916年にアインシュタインが発表した一般相対性理論の中で予言されたが、これまで間接的にしか存在が示唆されておらず、直接観測に成功した例は無い。もし重力波の直接観測に成功すれば、一般相対性理論の正しさが再び証明されると同時に、重力波によって宇宙を観測する「重力波天文学」という分野が生まれることが期待されている。

重力波望遠鏡は地上でも造ることができ、日本でも11月に「KAGRA」という重力波望遠鏡が完成した。しかし、重力波の中でも低周波のものは、地球上では地面が振動があるため観測が難しいことから、eLISAのように望遠鏡を宇宙に打ち上げる必要がある。

ただし、宇宙で動く重力波望遠鏡を造って動かすためには、きわめて高い技術が必要となる。eLISAにも数多くの先進的な技術が使われることになっており、実現にはLISAパスファインダーによる実証が必要不可欠となっている。

なお、LISAパスファインダーはあくまで技術実証機であるため、重力波を検出することはできない。検出や観測を行うには、eLISAの完成と打ち上げを待つしかない。

LISAパスファインダーの打ち上げ時の質量は約1900kgで、そのうち衛星本体は約480kg、ロケットから分離後、目的地の軌道まで行くための推進モジュールは約1420kgを占めている。製造はエアバス・ディフェンス&スペース社が担当した。設計寿命は約1年が予定されている。

LISAパスファインダーは現在、地球に最も近い高度が213km、最も高い高度が1482km、赤道からの傾きが6度の軌道に入っている。このあと推進モジュールを使って軌道を上げ、地球から約150万km離れた太陽・地球系のラグランジュ第1点(L1)に入り、運用が始まることになっている。

「LISAパスファインダー」を搭載した「ヴェガ」ロケットの打ち上げ (C) ESA

「LISAパスファインダー」の想像図 (C) ESA

参考

・Arianespace - Press Release - VV06: with Arianespace, Vega successfully places ESA’s LISA Pathfinder technology demonstrator into orbit
　http://www.arianespace.com/news-press-release/2015/12-3-2015-VV06-launch-success.asp
・Arianespace - Mission Update - The sixth Vega success supports European science with launch of the LISA Pathfinder space probe
　http://www.arianespace.com/news-mission-update/2015/1371-success.asp
・LISA Pathfinder overview / Space Science / Our Activities / ESA
　http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/LISA_
　Pathfinder_overview
・LISA Pathfinder Launch kit
　http://www.arianespace.com/images/launch-kits/launch-kit-pdf-eng/VV06-launchkit-GB2.pdf