今年8月に天文学者らが観測した接近物体は、NASAが1966年に不運にも月へ向かったミッションで打ち上げたケンタウルスロケットの上段であることが確認された。これは素晴らしい成果だが、確認にはかなりの労力がかかった。
NASAの報告によると、数か月に渡る憶測の末、アリゾナ大学月惑星研究所の准教授、ビシュヌ・レディ氏が率いるチームは、物体2020 SOがケンタウルスロケットブースターの上段であることを確認した。
これは面白い発見だが、レディ氏が電話インタビューで説明したように、このような物体を検出する能力は科学的にも実用的にも重要なのだ。
「人類が宇宙に進出するにつれ、太陽を周回する太陽中心軌道上に人工的に作られた物体が数多く見られるようになるでしょう」と彼は述べた。「人工物であれ自然物であれ、地球に向かって何がやってくるのかを知ることは不可欠です」。さらに彼はこう付け加えた。「このプロセス全体を通して、54年前に打ち上げられた物体を特定できる可能性があることを示しています」
2020 SOは、ハワイ州マウイ島でPan-STARRS1探査に携わる天文学者によって8月に発見されました。小惑星としては異例とされる軌道を周回していたため、人工物であることはすぐに明らかになりました。NASAジェット推進研究所の地球近傍天体研究センター（CNEOS）所長、ポール・チョーダス氏は、巧みな計算を用いてこの天体の最近の軌跡を遡り、1966年の地球へのフライバイ（接近通過）は地球に十分近いため、地球起源である可能性があることを発見しました。
この物体が地球に戻ってくる宇宙ゴミかもしれないという可能性に気づいたNASAは、この種の研究を専門とするレディ氏に連絡を取った。
「NASAのために小惑星の特性を調べたり、米空軍のために地球の軌道上の宇宙ゴミの特性を調べたりしているので、これはまさに私の得意分野です」と彼は語った。
NASAはレディ氏に、この天体が小惑星かロケットの天体であるかを確認し、スペクトル特徴を用いて確認するよう依頼しました。2020 SOは可視等級が非常に低く、目視確認はほぼ不可能です。一方、スペクトル特徴は天体の実際の組成を伝え、識別に必要な証拠となります。
アリゾナ州にある大型双眼望遠鏡を用いて、レディ氏らは2020 SOの色観測を行い、最も一般的なタイプの小惑星と比較した。結果は一致しなかった。
「しかし、お金は可視光線ではなく赤外線にあるのです」とレディ氏は私に言った。
そこで研究チームはハワイ島マウナケアにあるNASA赤外線望遠鏡施設に頼ることにしたが、天体が十分に明るくなるまで11月まで待たなければならなかった。11月17日、彼らはなんとかスペクトルを取得することができた。
セントールロケット第2段のアーカイブ写真には、一部が白い塗料で覆われていることが記録されていたため、レディ氏のチームは塗料会社に連絡を取り、白い塗料のサンプルを入手した。問題は、これらのサンプルから得られたスペクトル特性が2020 SOからの信号と一致しなかったことだ。
「私たちは本当に頭を悩ませていました」とレディ氏は語った。
チームはNASAの歴史家に連絡を取ることにし、ブースターの白い部分は塗料ではなく、打ち上げ時に機体から切り離された白い発泡パネルだと教えてもらいました。一体誰が知っていたのでしょう？
彼らの次の賭けは、ステンレス鋼、特にNASAがセントール号のブースターの製造に使用した301ステンレス鋼を検出することでした。そしてついに、科学者たちは確実な一致を見つけることができました。
レディ氏はスペクトルデータに不安を感じており、2020 SOのスペクトル観測をさらに行い、より確実な結果を得たいと考えました。そこで研究チームは、11月29日と30日にIRTFを用いて再び天体をスキャンしました。その結果、11月17日のスキャンでは現れなかった新たな吸収帯が見つかりました。この吸収帯は、炭素を豊富に含むことから、有機物のように見えました。一見奇妙な結果に思えましたが、科学者たちは気づきました。彼らが見ていたのはプラスチックだったのです。具体的には、セントール・ブースターの上下端にある電子部品を保護するために使われているアルミニウムマイラーの裏打ち材であるプラスチックでした。
「ロケットブースターは宇宙空間を回転している」とレディ氏は言う。「だから、すべてを見ているのだから当然だ」
しかし、究極のテストは、1970年代以降に地球の軌道上にある他のケンタウルス族の天体の分光観測データを取得することだと彼は述べた。レディ氏は「同一条件」での比較を望んでいたのだ。
IRTFの視野は狭く、この目的のために設計されていなかったため、これは実際には非常に困難であることが判明しました。12月1日、レディ氏は裏庭の望遠鏡でこれらの古いブースターを正確に特定しようと試みて失敗しました（もう少しで特定できたのですが、煙突に遮られて見えませんでした）。その後、彼の大学院生であるタナー・キャンベル氏がセントーの位置を特定し、NASA IRTFの望遠鏡操作員デイブ・グリープ氏に伝えました。この上段ロケットは、1977年に打ち上げられたセントーD型ロケットのものでした。チームはさらに2基を可視光で発見し、スキャンしました。これらの観測により、彼らが探していたロケットが見つかりました。
「これ以上完璧な組み合わせはないでしょう」とレッディは言った。「すべてのケンタウロスに同じ鋼とプラスチックが使われているんです。」
2020 SOがアポロ計画に先立って月面探査を行うサーベイヤー計画の一環として打ち上げられた上段ブースターであることが確認されたことを受け、レディ氏は、今回の成果は天文学者がこのような天体の特性を評価する能力の証であると述べた。これはかなり大規模な調整作業となったと彼は述べた。
https://gizmodo.com/astronomer-captures-possible-image-of-nasa-s-long-lost-1845783327
「とても嬉しいです」とチョーダス氏はメールで述べた。「この物体が本当にケンタウルスの上段ロケットであることを確認してくれた同僚たちの努力にも感謝しています。このような謎を解くにはチームワークが必要です」。さらに彼はこう付け加えた。「これは、CNEOSによる軌道解析と予測の精度の高さを改めて証明するものであり、今日の新しい物体の軌道を54年前の打ち上げと結び付けることができるのです」
素晴らしい成果ですが、明らかに多大な努力の成果です。この経験を踏まえて、天文学者たちは次にどんな人工物体が打ち上げられるのか、今から楽しみに待つことができます。ケンタウルスの上段ロケットは、地球を2周した後、2021年3月に太陽の周りを再び周回する予定です。
訂正: Centaur ロケット ブースターは、Sojourner ではなく、1966 年の Surveyor ミッションの一部でした。
