世界最大の宇宙望遠鏡を輸送する方法:ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡

世界最大の宇宙望遠鏡を海を越えて輸送する方法:ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡天文・宇宙
カリフォルニア州レドンドビーチにあるノースロップ・グラマン社のクリーンルームで、NASAのジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を輸送用の保護容器に入れる作業が行われている様子。©NASA/Northrop Grumman

NASAのジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、打ち上げ時に、これまでの宇宙機の中で最も過酷な展開プロセスを経ることになります。

しかし、ウェッブ宇宙望遠鏡は宇宙に行く前に、地球上で最後の旅をしなければなりませんでした。

2021年9月26日にカリフォルニアから船積みされたウェッブ宇宙望遠鏡は、パナマ運河を経て、10月12日に南米北東部のフランス領ギアナのクールー川沿いにあるパリアカボ港に到着しました。

ウェッブ宇宙望遠鏡は今後、打ち上げ場所であるフランス領ギアナのクールーにある欧州宇宙港に向かい、12月18日の打ち上げに向けて2ヶ月間の運用準備を開始します。

史上最大・最強の宇宙望遠鏡を搭載した今回の旅は、普通ではありえません。

カスタムメイドの 『スーツケース』

ウェッブは唯一無二の機械であるため、STTARSと呼ばれる巨大な特別設計の「スーツケース」を必要としました。

STTARSは、「Space Telescope Transporter for Air, Road and Sea」の略で、重量は約168,000ポンド(76,000キログラム)、高さ18フィート(5.5メートル)、幅15フィート(4.6メートル)、長さ110フィート(33.5メートル)と、セミトレーラーの約2倍の長さがあります。

このカスタムメイドのコンテナは、ウェッブ宇宙望遠鏡が旅行中に遭遇する可能性のある極端な状況や予期せぬ状況に対応するために装備されました。

STTARSの設計、製造、テストにおいて、エンジニアは、豪雨やその他の環境要因からコンテナを保護する方法を慎重に検証しました。

旅の計画

The Webb Telescope Journey to Space Part 1: Packed and Transported to the Ship

動画:ウェッブ宇宙望遠鏡の宇宙への旅は、エンジニアが望遠鏡を保護用の輸送コンテナに詰めることから始まりました。このコンテナは、カリフォルニア州レドンドビーチにあるノースロップ・グラマン社からカリフォルニア州シールビーチに移されました。シールビーチで待っていたのは、ウェッブをフランス領ギアナに運ぶための船でした。

旅行を計画するのは大変なことです。

それに加えて、ウェッブ宇宙望遠鏡の場合は、非常に大きく、非常に繊細な宇宙望遠鏡を2つの海を越えて輸送するという輸送の問題があります。

メリーランド州グリーンベルトにあるNASAゴダード宇宙飛行センターのウェッブ宇宙望遠鏡打ち上げサイトオペレーションマネージャーであるCharlie Diaz氏にとって、ウェッブのクールー到着は何年にもわたる準備の集大成でした。

「許可を取ったり、障害物を避けたり、別のルートを選択したり。私たちのチームをとても誇りに思います。」

ウェッブ宇宙望遠鏡の船旅は、カリフォルニアとフランス領ギアナでの2つの短いドライブで締めくくられます。

1回目のドライブでは、カリフォルニア州レドンドビーチにあるノースロップ・グラマン社の施設から、出港地である海軍兵器基地シールビーチまで移動しました。

2回目は、パリアカボ港から打ち上げ場所であるヨーロッパのクールー宇宙基地へとウェッブ宇宙望遠鏡を運びます。

これらのドライブに先立ち、Diaz氏のチームは衛星画像を使ってルート調査を行い、問題となる変数を把握しました。

埋めなければならない穴や、STTARSの高さのために持ち上げなければならない信号機など、細部にまで気を配りました。

また、いざという時のために、コンテナのメンテナンスを安全に行うことができる「セーフヘイブン」と呼ばれる場所を選定しました。

STTARSはその大きさと重さのため、スムーズな走行を維持するために、道路上では時速5〜10マイル(時速8〜16km)の速度で走行しました。

STTARSはこれまで、ウェッブ宇宙望遠鏡の部品をNASAやパートナー企業の他の施設に主に空輸してきましたが、フランス領ギアナのカイエン空港に着陸する際の物流を考慮して、クールーまで海路で輸送することを選択しました。

カイエン空港から発射場までの40マイル(65キロ)の道のりには7つの橋があり、STTARSでは重すぎて渡れませんでした。

また、パリアカボ港からウェッブ宇宙望遠鏡の発射場までの距離は比較的短いです。

一方、カイエン空港から発射場までは、STTARSの低速などの制約を考慮すると、約2日かかってしまいます。

飛行機の揺れや着陸時の力に比べれば、貨物輸送船「MN Colibri」での海の旅は、まさに順風満帆でした。

MN Colibri号は、巨大なロケット部品や精密機器をヨーロッパの宇宙港(ギアナ宇宙センター)に輸送するために設計された船です。

この船は、平均して時速15ノット(時速27キロ)で航行していました。

ゴダードでウェブ宇宙望遠鏡の主任構造エンジニアを務めるSandra Irishは、許容範囲を超えるストレスが船を揺らすことがないようにすることを担当しました。

船会社や乗組員と協力して、STTARSの航路が荒波を避けられるように配慮しました。

きれいな船を走らせるために

The Webb Telescope Journey to Space Part 2: Loading and Departing

動画:カリフォルニア州シールビーチに到着したウェブ宇宙望遠鏡は、保護された輸送コンテナの中で、MN Colibri号に積み込まれました。この作業にはいくつかのステップが必要です。望遠鏡が貨物室に積み込まれると、MN Colibri号はフランス領ギアナに向けて出港しました。

他の宇宙船と同様に、Webbも地球上にある間は清潔に保たなければなりません。

STTARSは移動式のクリーンルームです。

ウェッブ宇宙望遠鏡が移動している間、STTARSはコンテナ内の汚染物質を低レベルに保ち、0.5ミクロン以上の空気中の粒子が100個以下になるようにします。

ちなみに0.5ミクロンとは、人間の髪の毛の100分の1の幅です。

ウェッブ宇宙望遠鏡の汚染管理チームは、コンテナの外側と内側の両方をきれいにして、ウェッブ宇宙望遠鏡を受け入れて運ぶための準備をするために、いくつかの試行錯誤した方法を採用しました。

メンバーは、紫外線を使って、ネジやナット、ボルトに汚染物質が残っていないかどうかを注意深く検査しました。

次に、STTARSとノースロップ・グラマン社のクリーンルームの中で、ウェッブ宇宙望遠鏡をSTTARSに取り付けました。

これにより、STTARSが発射場の受信用クリーンルーム内で開封されるまでの間、清浄度を封じ込めることができます。

STTARSは、風雨や海から守られたMN Colibri号の巨大な貨物室の中で、打ち上げ準備のための他の機器や物資とともにフランス領ギアナに向けて出航しました。

STTARSのために作られた高度な冷暖房空調システムが、コンテナ内の湿度と温度を監視・制御しました。

また、何十本もの加圧ボトルを搭載したトレーラーを数台走らせることで、製造されたばかりの乾燥した空気をトランスポーターの内部に継続的に供給しました。

ゴダードでウェッブ宇宙望遠鏡の輸送を担当しているNeil Patel氏は、ウェッブ宇宙望遠鏡が良好な状態を保てるようにSTTARSの旅に同行した5人のウェッブチームメンバーの1人です。

「ウェッブ宇宙望遠鏡と一緒にパナマ運河を通過したことは、一生に一度の経験であり、我々のチームにとっても初めての活動でした。この天文台を地球上で最後の場所に持っていくのはとても特別なことでした。」

陸路、空路、そして海路で運ばれてきたウェッブ望遠鏡は、すでにベテランの旅人と言えるでしょう。

もうすぐ、まだ行ったことのない最後のフロンティア、広大な宇宙へと旅立ちます。

ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、2021年に打ち上げられると、世界最高の宇宙科学観測所となります。

ウェッブ。は、私たちの太陽系の謎を解き明かし、他の星の遠くの世界を見渡し、私たちの宇宙とその中での私たちの位置の謎の構造と起源を探ります。

ウェッブ。は、NASAが中心となり、ESA(欧州宇宙機関)とカナダ宇宙庁をパートナーとする国際プログラムです。

Published by NASA.
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