過去3年間、巨大な翼を持つパンほどの大きさの小さな宇宙船が、太陽光線に乗って低地球軌道を航行してきました。ライトセイル2号は、その寿命をはるかに超え、太陽帆が宇宙船の飛行に実際に使用できることを証明しました。しかし、地球を周回するその旅は、残念ながら終わりを迎えようとしています。地球の大気圏に引きずられ、最終的には大気圏の炎の中で燃え尽きてしまうからです。
惑星協会のライトセイル2号は2019年6月に打ち上げられ、1か月後に344平方フィート(32平方メートル)のソーラーセイルを展開しました。翼を広げてからわずか2週間で、ライトセイル2号は高度2マイル(3.2キロメートル)を獲得し、この実験は成功しました。しかし、ここ数ヶ月、ライトセイル2号は高度を急速に失っています。惑星協会によると、現在、平均高度は約390マイル(627キロメートル)で航行しており、ミッション開始時の約446マイル(718キロメートル)から低下しています。
ミッションに携わる科学者たちは、ライトセイル2号が今後数ヶ月以内に大気圏に再突入すると予想していますが、正確な日付は未定です。再突入の際、ライトセイル2号は非常に高速で移動するため、前方に強力な圧力波が発生し、周囲の空気が加熱され、ライトセイル2号は燃え尽きて炎に包まれるでしょう。
ソーラーセイルは太陽からの光子を利用して航行し、小さな運動量の爆発によって宇宙船を推進します。光子がライトセイルの翼に当たると、宇宙船は太陽からさらに遠ざかります。もし宇宙船が地球の大気圏からの抗力を克服できれば、非常に高い高度に到達できる可能性があります。
ライトセイル2号はミッションを通して、文字通り浮き沈みを経験しました。オービターは1日に数メートル高度を下げたり上げたりすることもありました。しかし、地球を3周回した後、いくつかの要因により、実験機は急激な高度低下を経験し始めました。

宇宙船が低空飛行するにつれて、大気の密度が急速に増加し、大気抵抗が生じました。ライトセイルは時速2万マイル(時速3万2000キロメートル)に達する速度で飛行中に大気中の粒子に衝突し、宇宙船の速度低下を引き起こしました。「私たちのケースは、帆の面積が宇宙船の質量に比べて非常に大きいため、ほとんどの宇宙船よりも極端です」と惑星協会は声明で述べています。「石を投げるのと紙を投げるのを想像してみてください。大気抵抗は、石よりもはるかに早く紙を止めるでしょう。」
皮肉なことに、太陽はライトセイル2にとって不利な状況にもなりました。太陽活動が活発になると、地球の上層大気が熱せられ、高高度まで膨張します。ミッション開始当初、太陽は11年周期の活動休止期に入っていましたが、最近、太陽活動極大期を迎え、太陽活動が活発化しました。その結果、高高度では大気の密度が高まり、探査機にまで到達し、ライトセイル2は下方へと引きずり下ろされるようになりました。
ライトセイルの失敗につながった3つ目の要因は、宇宙的なものではなく、人為的なものです。地上局の機器の故障により、ミッションは通信障害に見舞われました。通信が途絶えた際、チームは宇宙船にデータを送信できず、航行に多少の支障が生じました。
ライトセイル2号は間もなく炎に包まれて消滅するが、その宇宙船の遺産は今も生き続けるだろう。この軌道船は、NASAの地球近傍小惑星探査ミッション「NEA Scout」(8月打ち上げ予定)、地球周回軌道上でセイルブームの素材を試験するNASAの先進複合ソーラーセイルシステム(2022年半ば打ち上げ予定)、そしてNASAのソーラークルーザー(2025年打ち上げ予定)など、他のミッションにも影響を与えてきた。ソーラーセイルの時代は、急速に近づいているようだ。
続き:太陽光に押されたライトセイル2号は、わずか2週間で軌道を10,500フィート上昇させた。