バッテリーが死んでも蘇り続けた衛星編隊、26年目の計画的な幕引き

2026年9月2日の朝6時30分（世界時では9月1日21時30分31秒）——欧州宇宙機関（ESA）が最終予測として示したこの時刻に、衛星「Tango（タンゴ）」がニュージーランド北方の南太平洋上空で大気圏に突入しました。予測の誤差はわずか±10秒。26年間地球を回り続けた4機編隊の衛星計画「クラスター」の、これが最後の1機でした。

4機の名前はRumba（ルンバ）、Salsa（サルサ）、Samba（サンバ）、そしてTango。すべて踊りの名前です。その4機が、2024年から1機ずつ順番に舞台を降りていきました。前日の9月1日朝（日本時間）にはSambaが予定どおり大気圏で燃え尽きており、Tangoの突入で、4機すべての幕が下りたことになります。

2年の予定だった計画が、なぜ26年も続いたのか。そして、まだ動く衛星をなぜわざわざ落とすのか。この最後の落とし方には、じつは驚くような仕掛けがありました。

アリアン5の爆発から始まった計画

クラスターは、地球の磁気圏を調べるための計画です。磁気圏というのは、地球の磁場がつくる巨大な「見えないシールド」のこと。太陽から絶えず吹きつけてくる電気を帯びた粒子の流れ（太陽風）を受け止めて、地上の私たちを守っています。

この磁気圏を、同じ衛星4機の編隊で立体的に測る——それがクラスターの狙いでした。衛星が1機だけだと、観測データが変化したとき、それが「時間がたって変わった」のか「場所が違うから違う」のかを区別できません。4機をピラミッドのような立体配置で飛ばせば、同じ瞬間の4地点を比べられるので、磁場や粒子が空間の中でどちら向きにどれだけ変わっているかが、その場で分かります。当時、これをやった計画はありませんでした。

ところが、最初の4機は宇宙に届きませんでした。1996年6月、新型ロケット「アリアン5」の初飛行に載せられた4機は、打ち上げ37秒後の機体の破壊とともに失われます。原因はソフトウェアの不具合でした。前の型のアリアン4から流用したプログラムの中に、64ビットの小数を16ビットの整数に変換する処理があり、アリアン5の速いスピードでは数値が枠に収まらずあふれてしまった。誘導装置が止まり、ロケットは軌道を外れて空中分解しました。ソフトウェアの歴史でも有名な事故です。

ESAはあきらめず、予備の部品と完成済みの作業を土台に4機を作り直しました。それが「クラスターII」です。2000年、今度はロシアのソユーズロケット2機に2機ずつ分けて載せ、バイコヌール宇宙基地から無事に打ち上げられました。打ち上げ時の重さは1機あたり1186kg。計画された運用期間は2年でした。

バッテリーが死んでも止まらなかった26年

その2年の予定は、延長に延長を重ねて26年になりました。磁気圏のデータは取れば取るほど価値が出るうえ、4機編隊という観測手段はほかにありません。動いているうちは止める理由がなかったのです。

ただし、その26年は順風満帆ではありませんでした。打ち上げから10年ほどたつと、搭載バッテリーが劣化して使いものにならなくなります。衛星は地球を回る途中で定期的に「食（しょく）」——地球の影に入って太陽の光が届かなくなる時間帯——を通ります。太陽電池が使えないこの間はバッテリーが頼りなのに、そのバッテリーが死んでいる。つまり影に入るたびに、衛星は電源を失ってシャットダウンするようになったのです。

しかもこの衛星は、電源を切ることを想定して設計されていませんでした。運用チームを率いるBruno Sousa（ブルーノ・ソウザ）氏は、最初にそれが起きたときのことを「まったく制御されていない停止だった」と振り返っています。それでも衛星は生きていて、再起動できました。技術者たちは、影に入る前に衛星を安全な状態に整え、影から出たら手順どおりに目覚めさせる運用を編み出します。その後も故障が起きるたびに回避策を考え、編隊は飛び続けました。ソウザ氏がこの計画を語るときの言葉が「Never give up. Never surrender.（あきらめるな、降参するな）」。26年の実態をそのまま表しています。

燃え尽きる瞬間まで実験だった

科学観測は2024年に終わり、そこから「畳む」段階に入りました。ここからがこの計画のもうひとつの見どころです。ESAは4機をただ落としたのではありません。燃え尽きる瞬間そのものを、実験に変えたのです。

衛星は寿命を迎えると、いずれ大気圏に落ちて、空気との摩擦の熱で燃え尽きます。ところが「実際にどう壊れていくのか」——どの温度で何が溶け、どの順番でバラバラになり、何が燃え残るのか——は、じつはよく分かっていません。地上の設備では本物の再突入の環境を完全には再現できないからです。ESAのスペースデブリ（宇宙ごみ）専門家Stijn Lemmens（スティン・レメンス）氏も、壊れ方の詳細こそが知りたいことだと述べています。将来の衛星を「確実に燃え尽きて地上にリスクを残さない」設計にするには、このデータがどうしても要るのです。

そこにちょうど、同じ設計の衛星が4機ある。しかも軌道を調整すれば、落ちる場所と時刻をあらかじめ狙える。ESAは2024年のSalsaで、クラスターのような細長い楕円軌道の衛星では史上初となる「狙った再突入」をやってのけました。人の住まない南太平洋の遠隔海域に落下点を定め、観測機材を積んだ飛行機を近くまで飛ばして、燃え尽きる様子を空から記録したのです。

同型4機を、時期も条件も変えて燃やして見比べる。こんな比較実験の機会は、狙って作れるものではありません。実際、Salsaの観測ではさっそく発見がありました。機体の分解が、コンピューターモデルの予測よりわずかに早く始まっていたのです。大気の密度も、予測と実測で最大20%ほどずれていました。モデルのほうを直す必要があるのか、それともたまたまなのか——それを確かめるために、残りの機体の観測が待たれていました。

そして今回のSambaとTangoでは、さらに手の込んだことをしています。2026年1月、運用チームは2機の軌道を微調整して、落下点を互いに近づけました。理由は「飛行機と待ち合わせる」ため。観測機はトンガから何時間も飛んで落下海域の近くまで行くので、2機の落下点が離れていると、給油と休息をはさんで2日連続で間に合わせることができません。衛星のほうを動かして、飛行機の都合に合わせたわけです。この観測作戦は「ROSIE」と呼ばれ、飛行機には30種類の観測機器が積まれました。Sambaの再突入では、火球が夜空を横切る様子をすべての追跡カメラで捉えることに成功しています。

宇宙機の終わらせ方という科学

誤解のないように書いておくと、これは「墜落」ではありません。落ちる場所も時刻も何年も前から計算され、人にも船にも飛行機にも影響が出ないよう選び抜かれた、計画的な再突入です。放っておけば4機はいずれ勝手に落ちてきて、どこに落ちるかは選べませんでした。先に手を打って、安全な場所と時刻に自分から降りる。ESAはこのやり方を、古い衛星の後始末の新しい標準にしようとしています。

軌道上の人工物は増え続けていて、使い終わった衛星をどう片付けるかは、宇宙開発全体の課題になっています。壊れ方のデータが集まれば、「最後は跡形もなく燃え尽きる」ことを最初から織り込んだ衛星——ESAの言う「ゼロデブリ」設計——に近づけます。26年分の磁気圏データを残したクラスターは、燃え尽きる最後の数分間まで、次の世代のためのデータを残していったことになります。

1996年に爆発で全機を失い、作り直して26年飛ばし、最後は1機ずつ、狙った場所に、狙った時刻に降ろしていく。SalsaからRumba、Samba、そしてTangoまで、踊りの名を持つ4機はそれぞれの最後のダンスを踊り終えました。あきらめるな、降参するな——この計画の26年に、これほど合う言葉はなかなかありません。