Published: 2022-09-10 14:44

ボイジャーの打ち上げから45年、いまも太陽系外から“正常なデータ”が届き続けている

宇宙探査機「ボイジャー1号」の1977年の打ち上げから、2022年9月5日で45年が経った。いまも2機のボイジャーは太陽系外を飛び続けており、星間空間で観測したさまざまなデータを科学者たちに送り届けている。

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宇宙探査機「ボイジャー1号」が打ち上げられてから、2022年9月5日で45周年を迎えた。ボイジャー1号は、人類の宇宙探査の歴史において象徴的な存在でもある“双子”の探査機の片割れである（もう片方の「ボイジャー2号」は数週間早く打ち上げられた）。

いまもボイジャー1号と2号は暗闇のなか、はるか遠くの星間空間を進んでいる。そこは地球から100億マイル（約160億キロメートル）以上も離れており、地球から見える太陽はその他の輝く星々と区別がつかない。

そんな場所から、いまだにボイジャー1号と2号は科学への貢献を続けている。人類の文明の記録を地球外の知的生命体に伝えるという壮大な目的でつくられた「ゴールデンレコード」と呼ばれるレコードを搭載しており、これには地球にまつわる音とシンボルが記録されている。いつの日か地球外生命体がボイジャーの1機と遭遇し、はるか遠くの送り主に興味をもつ場合に備えてのことだ。

「わたしは自分のキャリアを通じて、ボイジャーが描く“弧”を追ってきました」と、米航空宇宙局（NASA）ジェット推進研究所（JPL）の副プロジェクトサイエンティストのリンダ・スピルカーは語る。リンダは1977年に同NASAで働き始めており、その年は2機のボイジャーが打ち上げられた年でもあった。

「ボイジャー1号とボイジャー2号がこれほど長きにわたって共に進み続け、どんな宇宙船も訪れたことのない未知の場所に関して唯一無二の科学的知見を送ってくれていることに、わたしは驚いています。そしていまでは、ボイジャーは星間旅行者となったんです。すごいことでしょう？」

ボイジャー1号とボイジャー2号はそれぞれ自動車ほどの大きさで、直径12フィート（約3.7m）のアンテナが上面に取り付けられている。その最優先の目標はひとつ、人類が住む太陽系のガス惑星を訪れることだった。

1977年9月5日に打ち上げられた後、ボイジャーたちの進む道は分かれた。しかし、木星や土星、天王星、海王星のそばを飛ぶ際に画期的な写真を撮影したのである。さらに各惑星の衛星について詳細を明らかにし、衛星に対する人々の興味をかき立てたのだ。

そして1989年の終わりまでに、両機は最優先目標のミッションを完遂した。その締めくくりとしてボイジャー1号は、1990年に地球の方角を振り返って写真を撮影した。その写真は見た者に鮮烈な印象を残すものであり、天文学者でサイエンス・コミュニケーターでもあるカール・セーガンによって「ペイル・ブルー・ドット」と名付けられた。

セーガンは次のように記している。「このドットをもう一度見てみよう。ここにあるものだ。これが故郷だ。これがわたしたちなのだ。この上で、あなたが愛するすべての人々、あなたが知るすべての人々、あなたが耳にしたことのあるすべての人々、これまでに存在したすべての人々が、それぞれの人生を生きてきたのだ」

宇宙規模の視点から見た地球の画像は、セーガンいわく「月の光によって吊り下げられた塵の粒子」でしかない。アポロ8号の宇宙飛行士によって撮影された、月から見た地球を写した「地球の出」の写真と同じくらい記憶に残るものとなった。

2機の探査機は放射性同位体熱電気転換器（RTG）と呼ばれる原子力電池システムで稼働しており、その後も飛び続けた。

わたしたちの太陽系には、明確な境界線はない。しかし、探査機たちは2000年代に「末端衝撃波面」と呼ばれるものを通過した。星間空間のガスと磁界の圧力によって、太陽風の粒子が突如として音速より遅くなってしまう領域のことだ。そして2010年代、探査機たちは太陽風と星間風の境界面である「ヘリオポーズ」を突破した。

そしていま、ボイジャー1号では4台、ボイジャー2号では5台の機器が稼働しており、新しい任務を任されている。それぞれが通過する環境における磁界強度やプラズマ密度、荷電粒子のエネルギーと方向を測定しているのだ。

「この星間ミッションの目標は、地球を離れながら太陽の影響を測定することです。太陽圏が星間空間とどのように作用し合っているのかを明らかにしようとしています」と、ジェット推進研究所のボイジャー星間ミッションのプロジェクトマネージャーであるスザンヌ・ドッドは言う。

ボイジャー1号は現在、地球から146億マイル（約235億キロメートル）離れた位置におり、ボイジャー2号は121億マイル（約195億キロメートル）の位置にいる。ちなみに参考までに補足すると、そこから最も近い星はおよそ25兆マイル（約40兆キロメートル）離れた位置にあるのだ（NASAは探査機たちの旅路を現在も記録し続けている）。何十年も前に主目的を果たした探査機たちのミッションにおける、驚天動地の最終章ということになる。

一方で探査機たちには、ずっと続いている第2の任務がある。宇宙船の中身を覗くかもしれない太陽系外のエイリアンに向けたメッセージを運ぶことだ。

どちらのボイジャーも「ゴールデンレコード」と呼ばれるものを積み込んである。ビニール製に見えるが、金属製だ。科学者と芸術家のチームの手によるもので、その中にはセーガンや、このほど亡くなった天文学者のフランク・ドレイクも含まれている。

彼らは音楽、自然音、メッセージ、写真などを各レコードに記録し、誰かがこれを発見した場合に備えて再生装置と説明書も付けていた。この野心的なプロジェクトは、人類の物語、人類が何を目指しているか、そして人類の世界について伝えようとするものである。レコードにはバッハやチャック・ベリーの音楽、さらには家族、家、そして科学の進歩に関する画像などが入っている。

「このレコードの目的は、わたしたちならもつであろう疑問に対する“答え”を提供しようとすることです」と、科学アーティストでゴールデンレコードのチームのデザイナーだったジョン・ロンバーグは語る。「これを送った存在はどんなやつらなんだろう。どんな姿をしているんだろう。どんな行動をするんだろう。その世界はどんな感じなんだろう──といったことですね。つまり、このレコードは“自画像”みたいなものなのです」

地球外知的生命体探査（SETI）のプロジェクトとは異なり、これらのレコードはファーストコンタクトのきっかけになるようにはデザインされていない。実のところ、ゴールデンレコードが発見されるのは何百万年も後になる可能性があるのだ。そのころには、人類の文明は存在していないかもしれない。

「化石を見つけてもらうようなもの、と言ったほうが近いでしょうね」と、ロンバーグは言う。「恐竜と話すことはできません。これは遺物なのです。ある意味、わたしたちの死の記録であり、わたしたちがかつて存在していたことの記念碑なのです」

ボイジャーの前身となった宇宙探査プロジェクト「パイオニア計画」では、象徴的なメッセージが刻まれた小さな金属板を運んでいた（2機のパイオニア探査機は1980年代と90年代に太陽系を離脱したが、すでに機能を停止している）。それ以降は、例えば2015年に初めて冥王星に近付いた無人探査機「ニュー・ホライズンズ」などが新たなチャンスをもたらしてきたものの、似たような人類の記録が組み込まれた探査機はない。

ロンバーグによると、それは「機会の損失」なのだという。もしかすると、いまもボイジャーのコンピューターにデジタルメッセージを送ることは可能かもしれない。それは持続性のある手法ではあるだろうが、ゴールデンレコードには劣ることだろう。

それ以降の宇宙探索に、ボイジャーは明らかな影響を与え続けてきた。NASAやほかの機関はボイジャーの成功により、特に木星や土星といった外惑星や、それらの惑星の無数の衛星への再訪に動くことになったのである。

これらの後続のミッションには、「ガリレオ」や「ジュノー」「カッシーニ」のほか、欧州宇宙機関の小型探査機「ホイヘンス」などがある。さらには、「エウロパ・クリッパー」や「ドラゴンフライ」、欧州宇宙機関の「JUICE」といった新たな探査機も準備が進行中だ。天王星や、土星の衛星「エンケラドゥス」への探索も進むかもしれない。

ボイジャーは、ポップカルチャーにも影響を与えている。1979年に公開された「スタートレック」シリーズ初の映画には、「ヴィジャー」というエイリアンの宇宙船が登場した。これはフィクション上の存在である「ボイジャー6号」が改造されたもの、という設定になっている。

また、ボイジャーとゴールデンレコードは、さまざまなテレビ番組にも登場している。「サタデー・ナイト・ライブ」「ザ・ホワイトハウス」、そしてもちろん「Xファイル」にもだ。ダリオ・マリアネッリという作曲家にいたっては、ボイジャーにインスパイアされたバイオリン協奏曲を書いている。

2機の探査機は、あらゆる人々の予想を超えてもちこたえている。ボイジャー星間ミッションのドッドによると、ボイジャーの機器は稼働し続けており、いまも素晴らしいデータがもたらされているという。

だが、老朽化の兆しは出ている。ドッドらのチームは22年5月、ボイジャー1号機のテレメトリーデータの異常に遭遇したのだ。

テレメトリーデータは通常、地球の科学者に探査機の機器が何をしているのか、それらが正常に動作しているのかについて情報をもたらしている。そのデータが不明瞭な状態で戻ってきたという。

距離が離れているので、問題への対処は困難となっている。なにしろ、いまではボイジャーとのメッセージのやり取りには22時間近くかかるのだ。

そしてチームは、ついに何が問題なのかをこのほど解明した。どうやら姿勢制御プログラムが、いまでは正常に動作していない間違ったコンピューターを通じてテレメトリーデータを送り始めたようなのである。

チームはデータが正しいコンピューターを通るようにルートを戻すことで、問題を解決した。「宇宙船はいまや正常に動作しており、満足のゆく状態にあります。科学のデータを実に美しく送り返してくれていますよ」と、ジェット推進研究所のスピルカーは言う。

たとえドッドやスピルカー、そしてチームのメンバーたちがこうした技術的な問題を解決し続けることができたとしても、この探査機にはさらに長きにわたって続く問題が存在する。電源だ。

ボイジャーたちのRTGシステムは、プルトニウム238の放射性崩壊による熱を電気に変換している。ところが、打ち上げから45年経ったいま、この燃料が生成する電力は1年につき4Wが減少しているのだ。

このためドッドらは、星間ミッションに関係しないすべてのシステムと機器をオフにしてきた。そして19年、いまだに稼働中の機器の一部のヒーターまでオフにし始めた。この結果、ボイジャーたちの寿命は数年ほど延びることになったのである。

いずれにせよ、ボイジャーたちに残された時間はわずか数年、あるいは10年ほどしか残されていないかもしれない。

その電源は弱り続け、やがて機器を稼働させるために十分な電力を供給できなくなる。「そうなった時点で、ボイジャーはもの言わぬ“人類の使者”になることでしょう」と、スピルカーは言う。

電源が劣化した機械と共に時速35,000マイル（約56,000km）の速さで未知の領域へと進むなか、ボイジャーたちは今後も人類がボトルに詰めたメッセージを抱え続けることだろう。「ゴールデンレコードは1970年代の消印が押された人類の文明と技術のかけらであり、今後も失われることがありません。劣化していないのです。何十億年も残り続けます。旅立った惑星よりも長く残るのです。これは驚異的と言える類の代物です」と、アリゾナ州立大学の惑星科学者でボイジャーのミッション40周年に関する本の著者であるジム・ベルは言う。

彼方へと飛び立ったボイジャーを最終的に見つけるのはエイリアンではなく、人類の子孫になるかもしれないとベルは推測している。

「ゴールデンレコードのメッセージは、実のところ人類自身に宛てたものになるかもしれないと予想しています。それを見つけに行くのは遠い将来、宇宙へと旅行し、観光客になり、ボイジャーを見に行くことが簡単にできるようになったころの人類なのです」と、ベルは言う。「人類はこう考えるでしょう。『20世紀に人類が種として実施したことのなかで、あれは最も素晴らしいことのひとつじゃなかったか』とね」