🐼JWST:棚晒しの宇宙望遠鏡:年内に上がるかな2021年09月13日 00:00

JWST:棚晒しの宇宙望遠鏡:年内に上がるかな


(NASAの「ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡」の打ち上げ日が2021年12月18日に決定)
https://gigazine.net/news/20210909-james-webb-space-telescope-launch-date/

「打ち上げが行われるのはフランス領ギアナにあるギアナ宇宙センターであり、使い捨てロケットのアリアン5を使用」

「記事作成時点では、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡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・グラマンの施設にありますが、9月末までにギアナへ輸送される予定」

まず、この輸送自体が上手くいくかが問題だな。

(スカパーJSAT、仏領ギアナへ衛星輸送中にコンテナ変形)
https://www.logi-today.com/237236

「衛星を、打ち上げ場所のギアナ宇宙センター(仏領ギアナ)へ輸送している途中に輸送コンテナが変形」(Xバンド防衛通信衛星きらめき1号:その後、2018年に打ち上げ成功)

たしか、ブルーシート(未確認)で覆っていたら、コンテナの圧力調整用の穴をふさいでしまっていたというダサい話だったな。

まあいい。

ギアナへの輸送が成功するかどうかはビミョーだ(そうなのかあ?)。

(ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡)
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B8%E3%82%A7%E3%82%A4%E3%83%A0%E3%82%BA%E3%83%BB%E3%82%A6%E3%82%A7%E3%83%83%E3%83%96%E5%AE%87%E5%AE%99%E6%9C%9B%E9%81%A0%E9%8F%A1

「打ち上げ後JWSTは、太陽 - 地球のラグランジュ点の1つ(L2)に置かれることになっている。」

「その距離は月の公転軌道より約4倍外側であり、ラグランジュ点に定置される人工物としては世界初となる。」

そうだったかあ?。

(WMAP)
https://ja.wikipedia.org/wiki/WMAP

「所在地 ラグランジュ点L2」(太陽ー地球系)

「軌道 リサージュ軌道」

「打上げ日時 2001年6月30日, 19:46 UTC」

「ミッション期間 9年2ヶ月間」

もう運用は終わっているが、20年も前にL2に観測器を送り込んでいるからな。

JWSTが世界初なわけではない。

太陽ー地球系では、L1も使われている。

(SOHO (探査機))
https://ja.wikipedia.org/wiki/SOHO_(%E6%8E%A2%E6%9F%BB%E6%A9%9F)

「軌道 太陽-地球のラグランジュ点(L1)を中心としたハロー軌道」

「打上げ日時 1995年12月2日3時8分 (EST)」

「状態 運用中」(英語版でも確認済)

なんと、25年を超えて運用中だ。

まあ、どうでもいいんですが。

JWSTは、大西洋を挟んだ北米と英国、欧州各国が関与している。

我が国は、1ミリも関与していない。

運用予定期間は、最低5年、通常10年で、L2周りのハロー軌道を維持する燃料がネックのようだ。

観測機器の冷却は、機械式冷凍機で行われるため、壊れなければ寿命はない。

ハッブルのように、おいそれと修理しに行くわけにいかないだろうから、使い捨て観測機になる。

「2003年の時点では、2010年に観測活動を終えることになっていたHSTの後継機として2011年打ち上げが予定されていた。」(日本語版ウィキより)

あまりに長いこと棚晒しにされてきた宇宙望遠鏡。

予算は当初の4倍以上。

遅れること10年の年月を経て、ついに打上げかあ(2018年の時も、そんな感慨に浸った記憶が・・・)。

来年くらいになると思ってた方が、精神衛生上はいいかも知れない(12月打ち上げ予定というのは、だいたい翌年にずれ込む公算が高い時に設定されるからな:そうなのかあ?)。

「JWSTの主な任務は、宇宙誕生ビッグバンの約2億年後以降に輝き始めたとされるファーストスター(種族III)を初観測すること」

「系外惑星の観測についても、新たな知見が得られるのではないかと期待」

ハッブルは、直ちに廃棄されるわけでもなさそうだが、最近も故障したりして満身創痍だからな。

(ハッブル宇宙望遠鏡)
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8F%E3%83%83%E3%83%96%E3%83%AB%E5%AE%87%E5%AE%99%E6%9C%9B%E9%81%A0%E9%8F%A1

「【故障】
2021年6月13日、ペイロードコンピューターとメインコンピューターとの間で行う「生存確認」信号が受信できなくなり、メモリモジュールに問題があると考えられた。」

「メインコンピューターによって全科学機器をセーフモードにして、ペイロードコンピューターも再起動させたが14日に停止した。」

「6月18日、他の3つのバックアップメモリモジュールのうちの一つへの切り替えも失敗した。」

「6月23・24日に、ペイロードコンピューターのバックアップに切り替えたが同様のエラーによって失敗している。」

「6月28日に、エラーの原因調査をメモリモジュール以外にも広げるとしている。ペイロードコンピューターは、搭載されている望遠鏡や科学機器の制御に使われているため、再起動できなければ以後活動が行えなくなる。」

「【復旧】
7月14日に問題箇所を特定した。PCU( Power Control Unit )と呼ばれるペイロードコンピュータのハードウェアの電源となるユニットで、電圧が許容電圧範囲を外れた値を検出して停止していたことが判明した。」

「電源の検出回路が劣化したか電源に問題があると考え、問題の電源部をSI C&DHユニットごとバックアップに切り替え、7月15日に再起動を行い成功した。」

やれやれ・・・。

「2012年6月4日、NRO(National Reconnaissance Office)のKH-11と推測される偵察衛星の地上予備機2機をNASAに供与することが米国メディアで報じられた。」

「この偵察衛星の主鏡の口径は2.4mあり、ハッブル宇宙望遠鏡と同じであるがよりハイテクで軽量である。視野はハッブル宇宙望遠鏡よりも100倍広く、焦点距離は短くなる。この地上撮影用の望遠鏡を宇宙観測用望遠鏡に改造し、2025年に打ち上げる計画。」

2025年だと、デルタ4ヘビーは引退している。

バルカンロケットに、固体燃料ブースターを100本くらい付けたやつでないと上がらないかもしれない(未確認:確か、5本くらいは付いたような記憶が:調べたら6本でした)。

あるいは、ファルコンヘビーか(垂直組み立て棟や大型フェアリングが実現したら)。

ブルーオリジンのニューグレンは、その頃でも影も形もないだろう。

(ナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡)
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8A%E3%83%B3%E3%82%B7%E3%83%BC%E3%83%BB%E3%82%B0%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%82%B9%E3%83%BB%E3%83%AD%E3%83%BC%E3%83%9E%E3%83%B3%E5%AE%87%E5%AE%99%E6%9C%9B%E9%81%A0%E9%8F%A1

「周回対象 太陽 - 地球の L2」

「軌道 準ハロー軌道」

「計画の期間 5年(目標10年)」

これは、性能的にはハッブルの正統な後継者だが、やはりL2に置かれる様だ。

運用予定期間から見て、JWST同様、軌道維持用の燃料がネックになっているんだろう。

ハッブルは、なかなか引退できそうにもないな・・・。

<以下追加>ーーーーーーーーーー

(宇宙望遠鏡「ジェイムズ・ウェッブ」地上での試験が完了! 打ち上げに向け輸送準備始まる)
https://sorae.info/space/20210831-jwst.html

「当初は2007年に予定されていたジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の打ち上げ」

ウィキの記述では、2011年となっていたが、当初予定は更に前だったわけだ。

ハッブルが使えなくなり、宇宙望遠鏡(可視光観測が可能なヤツ)がなくなっちまっても、別に困ることはない。

GPS衛星とか、通信衛星などと異なり、日常生活に与える影響はない。

まして、ファーストスターが観測されてもされなくても、どーでもいいっちゃいいわけだ。

「機器の冷却や較正などを終えて観測が始まるのは打ち上げからおよそ6か月後」

宇宙望遠鏡は、これからの天文観測に欠かせない(スターリンク衛星とかじゃまだしな)。

太陽ー地球系のL2は、大人気だろうな。

衝突とかしないように、軌道を管理しないとな。

(プランク (人工衛星))
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%97%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%82%AF_(%E4%BA%BA%E5%B7%A5%E8%A1%9B%E6%98%9F)

「宇宙背景放射を観測するための高感度・高分解能の観測装置を備えた宇宙望遠鏡」

「打上げ日時 2009年5月14日13:12GMT
運用終了日 2013年10月23日」

「周回対象 太陽-地球系
軌道 L2点」

「10月9日にはスラスタを噴射してL2点からの移動を開始」

プランク衛星(衛星なのかあ?)は、観測終了後に軌道離脱を行っている(どこ行っちゃったんだろう?)。

静止軌道における墓場軌道みたいなのがあるのかも知れない。

(安全な引退のためのコースのプランク:ウィキにリンクされているESAの記事)
https://www.esa.int/Enabling_Support/Operations/Planck_on_course_for_safe_retirement

「10月9日、コントローラーはプランクに、太陽と地球のラグランジュ点から離れてゆっくりと地球から離れるドリフトを開始するために、2日間の長い操縦を実行するように命令しました。」

燃料を空にしたり、電気系統を切り離したり、細かい手順があるようだな。

「6月に非アクティブ化されたプランクの「姉妹」ミッションであるハーシェルの手順と非常によく似ています。」

(ハーシェル宇宙天文台)
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8F%E3%83%BC%E3%82%B7%E3%82%A7%E3%83%AB%E5%AE%87%E5%AE%99%E5%A4%A9%E6%96%87%E5%8F%B0

「軌道 リサジュー軌道」

「所在地 ラグランジュ点 L2」

「冷却用の液体ヘリウムを使い果たして観測運用を終えたハーシェル宇宙天文台は、太陽周回軌道へ移動したのち、軌道上では通常できない制御技術のテストベッドとして使われ、2013年6月17日に最後のコマンドが送信されて運用を終了した。」

「まず、5月13日から14日にかけて7時間45分のスラスタ噴射が行われ、これによりL2点から地球よりも外側の軌道へ移動した。次いで6月17日に最後のスラスタ噴射が行われ、燃料をすべて使い果たした。」

WMAP(英語版ウィキ)の記事にも、運用終了後の記述がある。

「2010年10月に宇宙船は太陽周回軌道の「墓場」に移されました。L2の外側の軌道で、15年ごとに14回太陽を周回します。」

こうしてみると、L2は、宇宙マイクロ波背景放射 (CMB)の観測には、古くから使われてきたようだ。

運用終了後の軌道離脱などの手順も、ほぼ確立されている。

ラグランジュ点は、静止軌道と同じく、貴重な宇宙資源の一つだからな。

打ち上げ前からなんだが、JWSTも運用終了後は墓場軌道に移され、燃料を抜き取り、電源系から切り離されて沈黙する。

WMAP、ハーシェル、プランクと同じく鬼籍に入る。

神ならぬ人の作りしものは、全て壊れる。

永遠の時間が経って、宇宙の元素に還元されることがあるのかどうかは知らない。

船と同じだな。

浮かんでいる時間よりも、沈められて沈船でいる時間の方がはるかに長い。

生命は、まあ、ざっくりいって神様が作った(自然でも進化でも何でもいいですが)。

個体の死と複製代謝を繰り返しながら継続する化学反応の系だが、今のところ地球上及びその周辺にしか観測されていない。

宇宙望遠鏡が、地球外生命に対する新たな知見をもたらすかどうかは知らない。

遠い宇宙の果てから眺めている存在があったとしたら、L2に、また、新しい生命がやってきたかのように見えるかもしれないな・・・。

🐼無敵の遅延:スペースレーザー(衛星間光リンク(レーザーリンク)の追加):51機に減ったけど2021年09月13日 22:42

無敵の遅延:スペースレーザー(衛星間光リンク(レーザーリンク)の追加):51機に減ったけど


(SpaceXが48時間以内にクルードラゴン衛星とスターリンク衛星を打ち上げる)
https://www.teslarati.com/spacex-inspiration4-starlink-launches-two-days/

「新しいV1.5設計について知られているのは、その主な焦点が衛星間光リンク(レーザーリンク)の追加であったということだけです。」

「これらの「スペースレーザー」は、スターリンク衛星が通信を自分でルーティングできるように設計されており、無敵の遅延、海や非常にまばらな地域でのインターネットカバレッジ、見通し内地上局を必要としないネットワークを可能にします。」

世間では、もっぱら有人観光飛行であるインスピレーション4に関心が集まるだろうが、浮沈子的にはそっちは全く興味がわかない。

それよか、51機に搭載数が減ったスターリンクの軌道傾斜角が70度だということが気になってしょうがない(やっぱ、ヘンタイかなあ・・・)。

(スターリンクミッション2-1)
https://www.elonx.cz/mise-starlink-2-1/

「一次負荷:スターリンク衛星コンステレーション用の51個の衛星」

「目的:低軌道(赤道に対して70°傾斜)」

1段目は、10回目の再使用(2度目だそうです)になるが、もはやそんなことは誰も気にしていない(そうなのかあ?)。

ファルコン9の1段目は、再使用が当たり前、回収されて当たり前。

新造だったり、回収に失敗した時だけニュース価値があるからな。

まあ、100回くらい再使用すれば、それはそれでニュースになるかも知れないけど。

まあ、どうでもいいんですが。

テスララティが報じているように、スペースレーザー搭載のスターリンクは、地上施設に依存しないルーティングを行い、海上などとの通信や低遅延な接続を実現する。

従来も、静止衛星経由でのインターネット接続はあった。

競争が働かないから、遅くて高い接続なのは仕方がない。

何より、静止軌道まで電波が行って帰ってくる時間があるので、一定の遅延は受け入れざるを得なかった。

それでも、ないよりマシなグローバル接続だったからな。

低軌道コンステレーションによる低遅延高速接続が実現すれば、静止軌道衛星による接続は危機に瀕する。

大幅な値下げをするか、市場から撤退することになる。

静止衛星も、両極に近い所では使えない(昭和基地くらいなら繋がるようです:後述)。

その点でもビハインドがあるしな。

スペースレーザー付きスターリンクは無敵だ。

今回の軌道傾斜角は70度ということだが、更に高緯度の軌道も計画されている。

そもそも、南極や北極で需要があるのかというのは別の話だがな。

ちなみに、我が国の昭和基地(南極)は、北緯69度くらいだからな。

契約してくれるかどうかは別として、UFOアンテナ立てれば繋がるかも知れない。

(昭和基地:通信設備)
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%98%AD%E5%92%8C%E5%9F%BA%E5%9C%B0#%E9%80%9A%E4%BF%A1%E8%A8%AD%E5%82%99

「所在地:南緯69度00分22秒 東経39度35分24秒」

「2004年、第44次越冬隊によってインテルサットアンテナが敷設され、昭和基地におけるインターネットの常時接続が実現した。接続速度は3Mbps程度となるが、観測データのやり取り以外にも、教育活動としての南極からのリアルタイム授業や医療活動の際に、他医師との連携に用いられたり、余剰帯域については隊員のインターネット接続に利用されている。」

3Mbpsかあ(ショボ・・・)。

少なくとも10倍くらいでは繋がるし、何より低遅延だからネットゲームもできるだろう(そういうことかあ?)。

そう、低遅延であるというのは、低軌道コンステレーション接続の絶対的なアドバンテージだ。

原理的には、光ファイバーより速いと言われる(ファイバーは真空の3割落ち位になるようです:<以下追加>参照)。

まあ、実際には、ルーティングのオーバーヘッドが掛かるから、どの程度かは知らない。

スターリンクは、本物の次世代衛星(約3万機を計画)に於いて、衛星間接続のインターネットバックボーンで、世界の通信の半分を賄うつもりだ。

明日打ち上げになる衛星は、そのひな型に過ぎない。

バージョン2ではなく、1.5と通称されるゆえんだ。

しかし、その本格的な打ち上げが初めて行われることになる(スターレーザー付きスターリンクの専用打ち上げは初)。

当面は、極域の接続程度しかメリットが見えないだろうが、将来に向けての重要な投資だ。

海上とかの接続の改善も期待される。

インマルサットだけじゃな。

21世紀は、静止軌道の時代から、低軌道コンステレーションの時代に移っていく。

そりゃあ、気象衛星みたいなのは、静止軌道の方が扱いやすいだろうが、そのうち、そういうのも含めて低軌道で賄うようになるかもしれない。

なにしろ、そこいらじゅうを飛んでるわけだしな。

天体観測に支障が出るくらいだしな。

まあいい。

浮沈子は、相変わらずワイマックス2+を使っている。

我が国では、それで十分だ(ダイビングスポットでは繋がらないことが多いけど)。

別に、インターネットがなければダイビングが出来ないわけではないしな。

それでも、大海原のど真ん中でインターネット接続したいと思ったら、インマルサット契約するか他の静止衛星経由の契約にするか、イリジウムの低速接続に繋げるしかない(未確認)。

移動体受信アンテナが普及するかどうかは別だが、スペースXは、それも検討しているだろう。

長距離トラックとか、そういうのでは需要が多いだろうしな。

ワンウェブとの競争や、いつになったら上がるか分からないプロジェクトカイパーもある。

構想レベルで見れば、スターリンクが圧倒している。

全世界の半分の通信を賄う衛星バックボーンを作ろうというんだからな。

マジか!?。

それを支えるのは、現在開発中のスターシップだ。

3万機のコンステレーションを維持するには、とてつもない打ち上げ能力が必要になる。

空にアンテナを向ければ、何ものにも侵されない通信の自由がそこにある。

もちろん、電波は公共財だから、地上局に対する当局の規制はかかる。

各国における展開には、当局のお墨付きが必要だ。

が、きっと闇で繋ごうとする話は出るだろう(詳細未確認)。

今は、ないよりマシなベータ版だが、そのうち、正式にリリースされて、正規のサービスに移行する。

ちゃんとした評価が下されるのはそれからだな・・・。

<以下追加>ーーーーーーーーーー

(「中空ファイバーケーブル」が光速の99.7%を達成)
https://wired.jp/2013/03/28/fiber-cables-made-of-air-move-data-at-99-7-percent-the-speed-of-light/

「光の伝播は、石英ガラス製のファイバー中では真空中より31%遅くなるため、レイテンシーが増大する」

記事自体は、中空にしたファイバーケーブル(中は空気だそうです)で、光速に近い伝送速度を達成したという話だ。

データセンターなどでの使用が検討されている(長距離だと、データ損失が大き過ぎて使えないらしい)。

(海底ケーブルの芯線って何でできているの?)
https://xtech.nikkei.com/it/article/COLUMN/20130726/494366/

「1980年代後半から石英ガラスを素材とした光ファイバーが採用されています。」

今後、中空ファイバーケーブルの損失が改善されれば、スターリンクと言えども安閑とはしていられなくなりそうだな。

先日は、IoT関連の企業を買収して、そっちの通信のグローバルカバレッジを狙っているようだ。

人里離れた場所に設置された無人の機器から、スターリンク衛星に向かって信号が飛ぶ。

それを受けるデバイスを衛星に組み込めば、既存のネットワークがカバーできない場所でも通信が可能になる。

今後、IoTの通信需要は指数関数的に増えていく。

既存のネットワークの容量を脅かす存在になる。

直接または低い階層の段階でスターリンクのバックボーンに流すことが出来れば、そういう事態を回避することが出来るようになるかもしれない。

それも、低遅延の通信でな。

そこに、新たな需要が生まれて、世界は益々緊密に繋がる。

ネットゲームだけが、低遅延の恩恵じゃない。

世界を変えるのがIoTだと分かっているのだ。

自動車をはじめとする移動体の制御にも、高速低遅延のインターネット接続は欠かせない。

まあ、でも、トンネルとかあるしな(別途、屋内アンテナ立てたりして対応可能か)。

農機とか、露天掘り鉱山の機械とか、既にインターネットの接続を前提としたデバイスの出現は始まっている(大抵、繋がりにくいところにあるしな)。

人間が使う端末なんて、せいぜい100億くらいだろうが、IoT端末は、数十倍から数百倍に達するだろう(未確認)。

べらぼーめ・・・。

枯渇するインターネットバックボーンを衛星で補完するというのは、十分現実的な解決方法だ。

中空ファイバーの健闘にも期待だな・・・。