極小衛星の軌道通信に成功、光帆推進の星間航行が一歩前進
国際宇宙ステーション（ISS）から放出された極小衛星が、軌道上から地上へ完全なデータパケットの送受信に初めて成功した。コーネル大学の宇宙システム設計スタジオ（SDSS）が実施した光帆実験の成果は、将来の星間探査に向けた重要なマイルストーンとなる。
人類が近い将来に星間探査を実現するには、光帆推進が現在のところ最も有望な手段だ。レーザーアレイが反射帆と微小宇宙船を光速の数分の一といった相対論的速度まで加速するこの技術は、人間の生涯のうちに最も近い恒星へミッションを送り込む唯一の現実的な方法とされている。ただし実現には、宇宙ベースのレーザー システムの開発、星間空間の過酷な環境に耐える材料の開発、そして宇宙での概念実証試験など、複数の大きな課題を乗り越える必要がある。
折りたたみ式帆を展開、複数の技術を同時検証
コーネル大学のSDSSは2025年後半、NASA傘下のキューブサット打上げイニシアティブ（CubeSat Launch Initiative）の支援を受け、AlphaCubeとSailing to the Starsという2つの光帆実験機をISSから放出した。両ミッションは、民間既製技術を使用した次世代宇宙機の設計競技である「2016年サイエンスフィクション博物館キューブサット・コンペティション」の成果だ。
折り紙のように折りたたまれた光帆とチップサテライト（ChipSat）で構成されたこれらの衛星は、打上げ時の容積を節約するため圧縮された状態で軌道に送られ、放出後に展開する仕様になっていた。展開時の通信には、オープンソースの全世界衛星ネットワークであるTinyGSが活用された。
AlphaCubeはミッション中、磁力トルカのみを用いた回転安定化アルゴリズム、光帆アビオニクスの完全試験、極限環境向けグローバル追跡機のRockBLOCK Iridiumモデムの初宇宙飛行、完全3Dプリント製シャーシ、そして宇宙に送られた初のホログラフィック画像メッセージプラークなど、複数の副次技術実証を実行した。衛星は最終的に地球大気圏で焼尽するまで、展開成功とこれら諸技術の動作を確認することができた。
ミッションリーダーを務めたコーネル大学航空宇宙工学博士課程修了者のJoshua Umansky-Castroは、「この規模の宇宙機が軌道から地上へ完全なデータパケットを送信したのは初めてのこと。ChipSatプラットフォームの最先端技術を大きく前進させるマイルストーンだ」とコメントしている。
展開ダイナミクス測定とモジュール式放出機構の評価
2025年12月2日に放出されたSailing to the Starsは、AlphaCubeと他5つの光帆（NRCSD-29）の性能を検証する伴走実験として機能した。展開時には重要な映像とIMU（慣性計測装置）データを取得し、帆の展開ダイナミクスを追跡することができた。
この実験では、3Dプリント製の「CubeSat-LEGO」型モジュール部品で組み立てられた2種類のキューブサット規模放出機構も評価の対象となった。いずれも離毛ハードディスクドライブのリアクションホイールで回転安定化され、テレビリモコンで制御される設計だ。これら2つの光帆も、同じサイズの宇宙機として軌道から地上への完全データパケット送信に成功した初の事例となる。
Sailing to the Starsプロジェクトマネージャーで航空宇宙工学修了者のVerena Padresは、「大学進学時点では宇宙で飛行する何かに携わることが夢だった。概念段階から打上げまで、チームを率いながら実地の宇宙機工学経験を積む機会を得られたことに感謝している」と述べている。
今回の成果は、舵取り、軌道昇上、レーザー推進といった関連技術を検証する次世代キューブサットと光帆デモンストレーションに活かされる見込みだ。近年、指向性エネルギー推進（DEP）とグラム級宇宙機の概念が注目を集めており、Breakthrough Starshot、Project Lyra、Swarming Proxima Centauriといったプロジェクトが、光帆を活用した恒星探査ミッション、火星と外惑星系への高速往行ミッション、星間天体の追跡を目指している。
出典: Universe Today
