ローレンス・リバモア国立研究所(LLNL)、ロスアラモス国立研究所(LANL)、アメリカ航空宇宙局(NASA)など米国の研究チームは、西暦2135年に地球衝突の恐れがあるとされる大型の小惑星ベンヌ(101955 Bennu)の軌道をそらすための「アステロイドディフレクター」に関する研究を進めている。衝突回避のシナリオは複数検討されているが、そのうちのひとつのシナリオに関する研究論文が宇宙分野の科学技術誌「Acta Astronautica」に発表された。

ベンヌは直径約500m、重さ約790億kgというサイズの小惑星であり、太陽を回る軌道を時速約10万kmのスピードで移動している。
地球には6年に一度接近するが、2135年9月25日の最接近時に地球に衝突する危険があるとされている。
いまのところ衝突の確率は1/2700と低いものだが、万一衝突した場合には1200メガトンのエネルギー(広島型原爆の8万倍)になると予想され、確率についても不確定であるため、小惑星の軌道をそらして衝突回避する技術についての研究が行われている。

研究チームが検討しているのは、HAMMER(Hypervelocity Asteroid Mitigation Mission for Emergency Response vehicle)と名づけられた長さ9m、重さ8.8トンの宇宙機を用いる方法である。HAMMERを物理的に小惑星にぶつけて小惑星の軌道を変える方法と、HAMMERに搭載した核爆弾を爆発させることによって軌道を変える方法が考えられており、今回発表された論文は前者の物理的衝突による軌道変更について評価したものである。

予想される地球衝突の日時に対して、HAMMERをぶつけるタイミングが早ければ早いほど、小さな力で軌道をわずかにずらすだけで地球衝突を回避することができる。
ベンヌ級の大きさの小惑星の場合、ミッションの実行決定から、宇宙機の建造、計画立案、小惑星に到達するまでの飛行時間など合わせると最低でも7.4年の時間が必要であると見積もられており、研究チームでは猶予時間が10年しか取れない場合、25年取れる場合などとシナリオを分けて検討している。

猶予時間10年のシナリオでは、使い捨てロケットのデルタIVヘビー34～53機が必要になる。
これらの使い捨てロケット1機がそれぞれHAMMER1機の打ち上げ・搬送に使用され、全体で数百トンの質量を小惑星にぶつけることになる。
一方、猶予時間25年のシナリオでは打ち上げ数を7～11機に減らせるという。
必要とされる正確な打ち上げ数は、地球からどれくらいの距離をとって小惑星を通過させるかということと、HAMMERと小惑星の衝突時の条件に依存して決まる。必要な打ち上げ数が多くなるほどミッションの成功率は下がる。

画像一覧
2135年に地球衝突の恐れがある小惑星ベンヌ、
衝突回避ミッションを担う宇宙機HAMMER、HAMMERの運搬に使われるデルタIVヘビーロケットとエンパイアステートビルのサイズ比較 (出所:LLNL)
https://news.mynavi.jp/article/20180322-604582/images/001.jpg

右がHAMMERの設計概念図、左はHAMMERの打ち上げ・搬送に使用されるデルタIVヘビー。
デルタIVヘビーはスペースX社のファルコンヘビーに次ぐ世界第2位の積載容量をもつ大型ロケット (出所:LLNL)
https://news.mynavi.jp/article/20180322-604582/images/002.jpg

地球の公転軌道から470万マイル(約760万km)の範囲にあり潜在的危険性のある直径140m以上の物体の軌道。
2013年にNASAジェット推進研究所(JPL)が作成 (出所:LLNL)
https://news.mynavi.jp/article/20180322-604582/images/003.jpg

マイナビニュース
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