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成層圏のフロンティアに浮かぶ気球

成層圏のフロンティアに浮かぶ気球

アラン・ボイル

プロジェクト・ルーン気球
Project Loonの気球は、一定の場所に留まる能力が向上しています。(クレジット:Project Loon、YouTube経由)

ドローン、衛星、ロケット機はいずれも高高度飛行ミッションには最適だが、時には気球が最適な乗り物となることもある。

例えば、GoogleのProject Loonは、成層圏を通過する実験用データ送信気球の操縦に機械学習を活用しています。また、他のベンチャー企業では、従来は弾道ロケット打ち上げに付随するミッションを、高高度気球プラットフォームを用いて実施しています。

限界に挑戦する 3 つのベンチャーについて簡単に説明します。

AIは私のパイロット: Wired誌は、かつてGoogle X、現在はAlphabetのXとして知られる研究所が、膨大なデータセットを活用して、自律誘導式のProject Loon気球をインターネット接続に必要な場所に維持する方法を学習している様子を報じている。成層圏の風のパターン分析は、Xのプログラマーが気球のナビゲーションシステムのアルゴリズムを微調整し、予測不可能な突風に対応できるようにするのに役立っている。

「私たちは、より多くの機械学習を、より適切な場所に導入しています」と、Project Loonのエンジニアであるサル・カンディド氏はWiredに語った。「これらのアルゴリズムは、人間が処理できるよりも効率的に物事を処理しています。」

これらのよりスマートな誘導システムのおかげで、Project Loonのチームは今年の夏、ペルー上空の成層圏に気球を98日間滞空させることができました。これらの気球が知覚を持たないことを祈るばかりです。

ワールドビューバルーン
ワールド・ビューのチームは、太陽観測衛星を成層圏まで運ぶための高高度気球を準備している。(写真提供:カルメン・ノリエガ/ワールド・ビュー)

ストラトライト、打ち上げ!アリゾナ州に拠点を置くワールド・ビュー・エンタープライズは、従来は衛星が担っていた機能を担う高高度気球の構想を長年にわたりアピールしてきた。今月、ワールド・ビューはNASAのフライト・オポチュニティーズ・プログラムの資金提供を受けた実験の一環として、「ストラトライト」に160ポンド(約84kg)の太陽観測装置を搭載し、高度10万3000フィート(約3万3000メートル)まで打ち上げた。

サウスウエスト研究所の太陽観測装置指向プラットフォームは5時間にわたって浮上し、その後「目立った損傷もなく、完全な状態」で無事に地上に降下したとワールド・ビューのロルフ・ボーデ氏はNASAのニュースリリースで述べた。

将来の宇宙飛行には、太陽大気圏で反響する音波の痕跡を探すための機器が搭載される予定です。この音波はピアノの最低音より10~15オクターブ低い周波数です。このような音波は地上からは検出できません。NASAは、ストラトライトは将来、宇宙技術を宇宙に打ち上げる前に低コストで試験する手段となる可能性があると述べています。

アセンダー36が上昇
JPエアロスペースのチームがネバダ州北部からアセンダー36飛行船を打ち上げる。(写真提供:JPエアロスペース)

宇宙への気球飛行:気球研究ベンチャー企業の中で最も長い歴史を持つ企業の一つがJPエアロスペース社で、同社は10年以上にわたり気球による宇宙飛行実験を行ってきました。現在、高高度気球は、例えば17万フィート(約5万メートル)までしか上昇できず、そこで破裂してしまいます。しかし、同社の創業者ジョン・パウエル氏は、その2倍以上の高度、つまり宇宙の最先端まで到達可能な気球発射システムの開発を目指しています。

JPエアロスペースは今月、ネバダ州北部の試験場から、無人飛行船のプロトタイプ最新版「アセンダー36」を打ち上げました。パウエルCEOはブログ投稿で、アセンダー36の飛行は「まさに試運転」だったと述べています。

「彼女を空へ飛ばすのに予定より2時間もかかりました」と彼は書いている。「穏やかな朝の予報とは裏腹に、風が逆方向から吹き荒れる強風に見舞われました。しかし、彼女を空へ飛ばすと、彼女は機首を上げて空に向かって叫び声を上げました。」

パウエル氏は、気球は高度13,512フィートまで上昇し、11マイル(約18キロメートル)下降したと述べた。これは、成層圏への大きな飛躍に向けた小さな一歩となるだろう。