欧州宇宙機関の Proba-3 ミッションは、これまで他のミッションやシンクロナイズドスイマーが成し遂げなかったことを達成しました。それは、宇宙空間でミリメートル単位の精度で自律的に精密に編隊飛行することです。
ESAのProba-3衛星（それぞれオカルターとコロナグラフ）は、巨大な単一の観測装置を模擬し、高度に楕円形の軌道上で互いに492フィート（150メートル）の一定距離を維持しました。この原理は、衛星群や計画中の宇宙望遠鏡にも応用されており、物理法則と比較的ノイズの少ない宇宙環境を利用して、通常では不可能なほど多くのデータを収集しています。しかし、Proba-3の目標は独特です。片方（オカルター）が太陽のまぶしさを遮り、もう片方（コロナグラフ）が太陽の薄い外層大気、つまり太陽コロナを鮮明に観測できるように、衛星を配置することです。
この目的を達成するには、2機の探査機がただ一緒に漂っているだけでは不十分だ。地球からの細かい制御なしに、ミリメートルレベル（0.04インチ）の精度で一直線上に並ばなければならない。具体的には、観測機器同士の間隔が約500フィート（152.4メートル）になるように配置し、オカルターの直径4.6フィート（1.4メートル）の円盤がコロナグラフに2インチ（5センチメートル）の影を落とすようにする必要がある。コロナグラフが太陽の輝きから守られ、かすかで幽玄なコロナを撮影するには、これだけで十分だ。
地上管制による初期位置測定の後、カメラ、LED、レーザー距離計からなる衛星デュオの自律システムが2機の宇宙船を接近させ、アルゴリズムを活用してコロナグラフがオカルターの影の中に安全に留まるようにします。
位置のずれを検知するレーザー システムである高精度横方向および縦方向センサー (FLLS) により、2 機の宇宙船が正確に位置合わせされた状態が維持されます。レーザー光を継続的に測定する技術は、10 年後には NASA と ESA が共同で開発する次世代重力波観測装置 LISA がはるかに遠距離で位置合わせされた状態を維持するのと同じ技術です。
Proba-3の成果は、これまでに達成されたことのない軌道制御の水準を画期的に引き上げた。「距離に関してはミリメートル単位の精度、横方向の位置に関してはサブミリメートル単位の精度です」と、プロジェクトマネージャーのダミアン・ガラノ氏はESAの発表で述べた。「機器の校正が完了し、太陽コロナの最初の処理済み画像が公開されるのが待ちきれません。」
太陽科学はそれ自体が驚くべき偉業となるが、Proba-3 の技術実証は、LISA のような将来の複数宇宙船ミッションにとって極めて重要となる精密測定を証明することにも役立つ。
天文学の未来を形作るのは、驚くほど精密な科学です。ESAのProba-3は今、研究キャンペーンの準備を進めています。キューブリックのワルツを踊るようにレーザーで繋がれ、太陽をまっすぐに見つめる準備が整いました。
