Orbital Lasersは、米スタンフォード大学のSpace Rendezvous Laboratory（SLAB）と、レーザーを用いたスペースデブリの回転停止・低減（デタンブリング）および捕獲に関する共同研究契約を締結したと発表した。対象物に触れずに回転を抑える同社のレーザー技術と、SLABの人工衛星の自律航法・誘導・制御技術を組み合わせ、安全で効率的な接近・捕獲につながるかを検証する（ニュースリリース）。
運用を終えた人工衛星やロケットの一部などのスペースデブリには、外部から動きを制御できない「非協力物体」があり、回転を続けているものも多い。除去のために捕獲するには、まず回転方向や速度を把握し、その動きに合わせて宇宙機の軌道や姿勢を精密に制御する必要がある。この際、宇宙機の姿勢制御や軌道変更に用いる推進装置「スラスタ」の噴射が増えると、燃料消費も増大する。回転する物体に合わせた精密な操作は運用を複雑にし、接近時の衝突リスクも高める。捕獲前に対象物体の回転を抑えられれば、こうした負担の軽減につながると考えられる。
この課題に対し、同社が開発を進めているのが「レーザーデタンブリング技術」だ。デタンブリングは、物体の回転を止めたり、弱めたりすることを指す。同社は、対象物体に接触せず、一定の距離を保って回転を抑えることを目指す。レーザーを対象物体の表面に照射し、その一部を気化・噴出させる「レーザーアブレーション」を利用する。噴出物の反作用によって生じる力や回転方向に作用するトルク（回転させる力）を利用し、対象の回転を抑える仕組みだ。
今回の共同研究では、レーザーによる回転抑制技術と、安全で精密な接近・捕獲に必要な航法・誘導・制御技術を組み合わせて評価する。SLABは、人工衛星の自律航法や、対象物体に安全かつ精密に近づくための誘導・制御技術を研究している。両者の技術を組み合わせ、回転の安定化から捕獲までを見据えて有効性を検証する。
レーザーを用いない従来方式と比較し、安全性や運用効率の面で優位性があるかを評価する。また、効果が得られる条件を明らかにする。
同社は共同研究の成果を今後の技術開発や軌道上実証に活用し、将来的な事業化を目指す。SLABも、スペースデブリ除去や軌道上サービスへの応用を視野に入れている。レーザーによる回転抑制が実証されれば、回転する物体への接近・捕獲を支援する新たな手段となる可能性がある。
米スタンフォード大学SLABにて、左から、（SLAB）田久保勇志氏、SLAB創設者Simone D’Amico氏、（当社）代表取締役CEO 福島忠徳、Aditya Baraskar、板谷優輝
