宇宙

!アポロ12号の宇宙飛行士が月面で土壌容器を手にしている様子。ヘルメットのバイザーには別の宇宙飛行士が映っている。クレジット：NASA 日本の研究チームが、空気と電気、そして靴箱ほどの大きさの装置だけを使い、模擬月面土壌で稲の栽培に成功した。月での農業という夢に向けた大きな前進である。 東北大学と宇宙航空研究開発機構（JAXA）の科学者たちは、空気から直接窒素を引き出し、100ワット未満の電力でほぼ100パーセントの効率で硝酸肥料に変換するコンパクトなプラズマ発生装置を開発した。得られた硝酸塩豊富な水を模擬月面レゴリスに与えたところ、稲は対照群よりも顕著に強く生育し、4か月以内に出穂期（穀粒形成への第一歩）に達した。 この突破口は根本的な問題を解決する。月の表面を覆う灰色の塵である月面レゴリスは、有機物をほとんど含まず、窒素化合物もほぼ存在しない。月には大気がないため、農業用の空気は密閉された居住域から供給し、窒素は地球から輸送するか、現地で製造する必要がある。 「私たちの装置は、将来の月面農家が周囲を循環する窒素を、作物が必要とする正確な肥料にリサイクルすることを可能にする」と、2026年5月2日付けで学術誌npj Microgravityに発表された研究に付随する声明で、東北大学の主任研究者である金子俊郎教授は述べた。 プラズマ装置は、周囲の空気から窒素を五酸化二窒素ガス（N2O5）に変換することで機能する。このガスを水に溶かすと、植物の生育に不可欠な栄養素である硝酸塩が形成される。プロセス全体が電気だけで動作し、地球上の肥料生産を支配する化石燃料集約型のハーバー・ボッシュ法を回避する。 敵対的な月の塵を克服 その恩恵は窒素供給をはるかに超えていた。生の月面レゴリスはpH 9.09の強アルカリ性で、ほとんどの植物にとって生育が難しい。硝酸塩豊富な水を加えることで、pHは植物に適した6.76まで低下した。この中和により、レゴリスの粒子に化学的に閉じ込められていたカルシウム、マグネシウム、カリウムのイオンが放出され、イネの根が利用できるようになった。 同時に、この処理は通常であれば根の発達を損ない、植物の成長を阻害する有毒なアルミニウムイオンを抑制した。これらの複合効果により、3か月以内に顕著に強い稲が育ち、4か月目には最初の出穂期が観察された。 予期せぬ免疫力向上 装置の試験中、チームは予期せぬ利点を発見した。五酸化二窒素ガスを植物の葉に直接噴霧すると、病害抵抗性と一般的な免疫に関連するホルモン経路が活性化された。ガスへの曝露により茎はより短く頑丈に保たれ、低重力で生じる過度の伸長（月環境で作物が頭重で脆弱になる問題）を抑制した。 「これは宇宙環境の低重力条件下での作物構造の管理に不可欠となる可能性がある」と金子教授は指摘した。 地球上への応用の可能性 肥料プロセスが化石燃料ではなく完全に電気で動作するため、同じ技術は地球上での窒素肥料生産において、よりクリーンで持続可能な方法を提供できる可能性がある。ハーバー・ボッシュ法による従来のアンモニア生産は、世界のエネルギー消費の約1～2パーセントを占め、農業由来の炭素排出のかなりの割合を占めている。 「この肥料の製造プロセスは完全に電気と低電力で動作し、窒素固定を化石燃料から完全に切り離す」と金子教授は述べた。「この技術は、月面と地球上の両方での持続可能な作物生産に適している」 装置の小型サイズ、低消費電力、そして窒素を含むあらゆる空気から肥料を生成できる能力は、資源に制約のある月面居住域の狭い環境に適している。NASAのアルテミス計画が今十年の後半に人類を月に帰還させることを目指し、恒久的な月面前哨基地の計画が国際的に具体化する中、現地での食料生産は戦略的な優先事項となっている。 研究者たちが述べているように、この研究は、宇宙で生活するための実用的な課題を解決することが、地球上での生活についても有用な教訓をもたらすことの証である。 Featured image: Apollo 12 astronaut on the lunar surface. Credit: NASA 雅子 訳

!国際宇宙ステーションから地球軌道に展開されたCubeSat群。クレジット：NASA/Tracy Dyson マイアミの企業が、軌道上で初の商業原子力電源を稼働させ、これまで政府のみの領域であった宇宙エネルギーに新たな地平を切り開いた。 City Labs社は2026年7月7日、BOHR衛星（Betavoltaic Orbital High-Reliabilityの略）をSpaceX Falcon 9のライドシェアミッションで打ち上げ、80機以上の他のペイロードとともに高度約560〜640キロメートル（350〜400マイル）の低地球軌道へ投入した。ソフトボール大の1U CubeSatには、水素同位体であるトリチウムの放射性崩壊から電力を生成する原子力ベータボルタイック電池が搭載されており、同社はこれを「世界初の商業原子力衛星」と呼んでいる。 「これは商業宇宙原子力にとって歴史的な一歩です」とCity Labs社のCEOピーター・カボイ氏は2026年7月9日付の声明で述べた。「BOHRは、安全でコンパクトかつ規制当局の承認を受けた原子力発電システムが日常的な商業展開に対応可能であることを実証しています。この能力により、太陽光やバッテリー寿命に制約されない、持続的な常時稼働ペイロード運用が可能になります。」 BOHR衛星は、City Labs社の実験用NanoTritium発電機をデモンストレーションモードで使用し搭載ペイロードに電力を供給する一方、衛星自体の通常運用は従来の太陽光パネルに依存している。NanoTritiumのようなベータボルタイック電池は、ナノワットからマイクロワットまでの低電力アプリケーションに最適であり、信頼性の高い長期間電源を必要とする用途に向いている。これはスマートフォンが必要とする電力よりもはるかに少なく、大型宇宙船や月面基地は言うまでもないが、この技術は重要なニッチを埋めるものである。 潜在的な用途は軌道をはるかに超えて広がる。NASAはCity Labs社と協力し、水氷などの資源を探査するために月の永久影クレーターに展開できる小型センサーネットワーク向けのトリチウム原子力電源を評価している。米空軍および宇宙軍はCity Labs社に複数の研究契約を発注しており、暗号デバイス向けの実験用トリチウム単三電池と自己給電型ワイヤレス自律イメージングセンサーへの資金提供を行っている。City Labs社は、ベータボルタイックシステムが過酷環境下でのマイクロエレクトロニクス用ヒーターにも電力を供給できると述べており、地球向け埋め込み型医療機器への応用も研究中である。 BOHRミッションは規制面でも先例を築いた。連邦航空局（FAA）が昨年9月に承認した新たな原子力打ち上げ承認プロセスを通過した初の商業宇宙原子力ミッションとなった。これまで打ち上げられたすべての原子力宇宙船は、NASAや米軍などの政府機関が所有・運用していたため、これは重要な前進である。 トリチウムの比較的良好な安全特性が承認への道を開いた。この同位体はプルトニウムやウランよりも崩壊が速く、毒性もはるかに低い。「トリチウムは弱い形態の放射線、つまり電子に似た低エネルギーのベータ粒子を放出します」と米国原子力規制委員会は説明する。「トリチウム放射線は空気中をあまり遠くまで伝わらず、皮膚を透過することはできません。」BOHR衛星はごく微量の放射性物質のみを搭載しているが、将来のミッションでははるかに多くの核物質を搭載する必要がある。今回の飛行は必要な第一歩としての役割を果たした。 「BOHRミッションは、民間および国家安全保障の両ミッションを支援する将来の原子力宇宙船の先駆けとなります」とCity Labs社は述べた。 1U CubeSatから、恒久的な月面基地に電力を供給したり太陽系全体でロケットを効率的に駆動できる本格的な原子炉までは、まだ長い道のりがある。City Labs社は、その出発点がすでに商業段階にあることを実証した。 雅子 訳

!NASA宇宙飛行士のトレイシー・コールドウェル・ダイソンが国際宇宙ステーションのキューポラの窓から外を見ている。 クレジット：NASA / Wikimedia Commons 2026年7月9日 — 人類を火星に送る夢はかつてないほど近づいている。しかし、セントラルフロリダ大学の新たな警鐘を鳴らす研究は、その旅そのものに、加速された時計のような生物学的代償が伴う可能性を示唆している。 UCF医学部の研究者らは、無重力と宇宙放射線の強力な一撃が、加齢の分子的特徴とほぼ区別がつかない肝臓の変化を引き起こし、その損傷がわずか1日で始まることを発見した。 ミハウ・マステルナク教授が率い、学術誌 GeroScience に掲載されたこの研究では、動物モデルを、火星往復飛行で宇宙飛行士が耐えるであろう状況を再現したシミュレーション深宇宙環境に曝露した。すなわち、14日間の微小重力に銀河宇宙放射線と太陽粒子現象を組み合わせたものだ。結果は顕著だった。 「放射線被曝からわずか24時間後、肝臓には老化時に起こることと著しく類似した多くの遺伝子変化が見られる」とマステルナク教授は述べた。 肝臓には老化に似た3つの影響が現れた：細胞が正常に機能する能力を失う細胞老化の増加、炎症の上昇、そして線維症（組織の瘢痕化）の初期発達である。これらの状態は、放置すれば時間の経過とともに臓器機能の低下につながる可能性がある。 重要なことに、研究チームは実験室で止まらなかった。彼らはその結果を、NASAの画期的な双子研究（軌道上で1年間過ごしたスコット・ケリー宇宙飛行士と、地球上に留まった一卵性双生児のマークを追跡）およびSpaceXのInspiration4民間ミッションからの実際の人間の血液サンプルと比較した。遺伝子シグネチャは一致し、この実験室モデルが実際の宇宙飛行中に人体内で起こることを正確に反映していることが確認された。 「宇宙で老化の加速が見られれば、プロセスがはるかに速く進行するのを観察でき、より深く理解し、その知識を最終的に地球上の人々の健康改善に利用できる」とマステルナク教授は述べた。 その意味合いは両刃の剣である。数ヶ月にわたって乗組員を深宇宙放射線と微小重力に曝すであろう火星ミッションを視野に入れる宇宙機関にとって、この発見は生物医学的対策の緊急の必要性を強調している。UCFチームは有望な手段の一つを特定した：マイクロRNAと相互作用して老化や炎症経路に影響を与えることができるアンタゴミルと呼ばれる分子である。まだ初期段階ではあるが、このアプローチは長期ミッションで宇宙飛行士を守る標的治療法への道筋を示している。 しかし、この研究の影響は軌道をはるかに超える。老化研究者は宇宙を一種のタイムマシンと見なしている。通常は数十年かけて展開する生物学的プロセスを数週間で観察できる圧縮された環境である。肝臓の老化の初期分子的引き金を理解することは、脂肪肝疾患から肝硬変まで、地球上の何百万人もの人々に影響を与える加齢関連疾患の治療法開発に役立つ可能性がある。 「加齢とは、複数の臓器とシステムが同時に起こる漸進的かつ連鎖的な不全である」とマステルナク教授は述べた。宇宙は、その連鎖を最前列で観察する機会を提供しているようだ。 この研究は、米国国立科学財団、フロリダ州保健省、ポーランド国立科学センターから資金提供を受け、レンセラー工科大学、ワイル・コーネル医科大学、ピッツバーグ大学、ノースカロライナ大学チャペルヒル校の研究者が協力した。 NASAとその国際パートナーがより深く太陽系へと進むにつれ、UCFからのメッセージは明確である：火星への道は肝臓を通り、時計は地球を離れた瞬間から動き始めるのである。 雅子 訳

何十年もの間、衛星産業はロケット製造業者に必要なものを伝え、打ち上げ機の設計者はそれに従ってきた。しかし2026年、その構図は完全に逆転した。 スペースXのスターシップ——100トン（22万ポンド）以上を低軌道に投入可能な超重量級ロケット——は、打ち上げビジネスの常識を塗り替えている。エンジニアが衛星ペイロードの制約に合わせてロケットを設計するのではなく、今や衛星メーカーがスターシップの能力を活かすために宇宙機を適応させているのだ。 これは半世紀にわたる業界の常識の逆転である。 「ロケットの設計は長い間、衛星産業の動向に合わせて作られてきた」とArs Technicaのスティーブン・クラークは書いている。「顧客のニーズに合わせて設計されてきた。しかし2026年、豊富な超重量級打ち上げの新時代は、衛星の全く新しい応用の可能性を切り開こうとしている。」 この変化は、フラットパネル式で積み重ね可能な衛星アーキテクチャの台頭に最も顕著に表れている——スターシップの側面に設置された展開ドアから排出されるよう特別に設計された平らな衛星で、スペースXの従業員はこのシステムを「ペズ・ディスペンサー」と呼んでいる。 スペースXはこのシステムを使って、次世代スターリンクV3ブロードバンド衛星を1回の打ち上げで最大60機展開する予定だ。この設計により、各衛星は地球に広い表面積を提示でき、大型ペイロードフェアリングの必要性を即座に排除する。このアプローチはすでに業界全体に影響を与えている。 衛星製造スタートアップのMuon Spaceは今月、スターシップからの積み重ね大量展開に特化して最適化された、新しい高出力衛星プラットフォーム「コンドル・ウルトラ」を開発中だと発表した。この宇宙機は打ち上げ時約1.5トン（3,300ポンド）で、フェアリングを開かずにペズ・ディスペンサーのドアを通り抜けられるよう設計されている。 「フェアリング全体を開かずに開口部から積み重ね展開できるように設計されています」とMuon Space社長のグレッグ・スミリンはArs Technicaに語った。「それが私たちや他の顧客が短期的に、2028年頃の枠組みで[スペースXが提供するであろうもの]について理解しているものに合わせて設計しているものです。」 他の企業も追随している。Apexは自社の衛星シャーシ「コメット」の大型版「コメットXL」を予告しており、「スターシップと将来の超重量級ロケットに最適化」されているという。ロッキード・マーティン傘下の衛星製造企業Terran Orbitalは「エンタープライズ」と呼ぶフラットパック設計を販売している。民間宇宙ステーション企業Vastの新イニシアチブVast Satelliteも、「高密度打ち上げとバッチ展開用」のフラットパネル・フォームファクターを採用している。 しかし、全員がフラットパネル革命が業界全体を席巻すると確信しているわけではない。 「これが新しい業界標準になるとは思わない」とMomentusのCEOジョン・ルードはArs Technicaに語った。「明らかな理由から、スペースXの影響力を考えれば、これは業界のますます大きな部分になるだろうが、すべてがそれに移行するかどうかはわからない。」 この変化を促進する経済性は驚異的だ。Aerospace Corporationの新しい報告書によれば、完全再利用可能なスターシップは、9回の再利用サイクル後には1キログラムあたりわずか67ドルまで打ち上げコストを下げられる可能性がある——SUVのガソリンタンクを満タンにするコストよりも低い。比較として、ファルコン9は現在1キログラムあたり数千ドル程度で打ち上げている。 Aerospace Corporationの論文を執筆した宇宙経済学者カレン・ジョーンズは、イーロン・マスクの「スターシップは1回のミッションあたりわずか1,000万ドルで飛行できる」という主張を否定しようとしたとArsに語った。しかし彼女のモデリングはそれを検証した。 「実際、それを否定できると思っていましたが、最初の試みで9回の使用サイクル後に1キログラムあたり67ドルという結果が出ました」とジョーンズは語った。「論文ではいくつかの重要な前提に基づいていますが、完全に荒唐無稽なものではありません。」 帯域幅への影響も同様に劇的だ。ジョーンズによれば、60機のスターリンクV3衛星を搭載したスターシップ1回の打ち上げは、約61,000ギガビット/秒の容量を提供する。一方、ファルコン9に搭載された27機のV2衛星では2,600ギガビット/秒であり、打ち上げあたり約24倍の帯域幅となる。 もちろん、コストと価格は同じではない。スペースXは現在、専用ファルコン9打ち上げを商業顧客に7,400万ドルで提供しており、これは内部コストの約5倍にあたる。スターシップの価格設定がどこに落ち着くかは不確かであり、ブルーオリジンのニューグレンロケットや他の新興超重量級ロケットとの競争に大きく依存している。 「確かに、業界が見たいのは2つの同等のプレーヤーです」とジョーンズは語った。「それは1キログラムあたりの価格という点で経済性に絶対的に貢献します。」 すべてのミッションがフラットパネル・フォームファクターを採用するわけではない。宇宙望遠鏡、軌道タグボート、複雑な科学ペイロードは、従来のフェアリング内に打ち上げられる従来の箱型設計を依然として必要とするかもしれない。スペースXは最終的に、ペズ・ディスペンサーに対応しない衛星を持つ顧客向けに代替展開システムを提供する見込みだ。 それでも、傾向は間違いない。商業宇宙時代において初めて、ロケットがもはや衛星を追わなくなった。衛星がロケットを追っているのだ。 雅子 訳 Featured image: SpaceX Starship launches from Boca Chica, Texas, on April 20, 2023. Credit: Osunpokeh / Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)

南極点望遠鏡、5年間の天体観測で7000以上の未知の銀河団を発見 アルゴンヌ国立研究所が率いる物理学者チームは、南極点望遠鏡（SPT）が5年間の観測で検出した7000以上の銀河団のカタログを発表した。これは、宇宙最大の重力結合構造のこれまでで最も包括的な人口調査となる。 SPT-3G実験が南極のアムンゼン・スコット基地で収集したデータから構築されたこのカタログは、空の約4%をスキャンし、8892個の候補銀河団を特定した。そのうち7190個は、ダークエネルギーサーベイの光学・赤外線データを使用して確認された。確認された銀河団の約20%は以前のカタログに一度も掲載されておらず、サンプルの3分の2については、高温ガスが検出されたのは今回が初めてとなる。 望遠鏡は銀河を直接画像化する代わりに、スニヤエフ・ゼルドビッチ効果を追跡した。これは、宇宙マイクロ波背景放射（CMB）の古代の光が銀河団内部の高エネルギー粒子を通過する際に生じる微妙な歪みである。各銀河団はビッグバンのかすかな残光に映る影として現れ、従来の光学望遠鏡では見えないシステムを天文学者が検出できるようにする技術である。 新たにカタログ化された銀河団の一部は78億年以上前に遡り、宇宙がまだ比較的若かった時代の宇宙構造への窓を提供する。2017年にアルゴンヌで製造された16000個の検出器でアップグレードされたSPT-3Gカメラは、3つの周波数帯（90、150、220ギガヘルツ）で動作し、前任機に比べて感度が1桁向上している。 「このカタログは銀河団宇宙論の分野全体のマイルストーンであり、今後何年にもわたって多くのさらなる研究を支える可能性が高い」と、研究を主導したアルゴンヌの物理学者リンドゼイ・ブリーム氏は述べた。 シカゴ大学の大学院生ケイラ・コルノエルジェ氏によって大部分が実施された検出の慎重な検証により、候補銀河団が統計的ノイズではなく実際の天体物理学的オブジェクトであることが保証されている。この厳密さにより、他の研究者はダークマター、ダークエネルギー、大規模構造形成に関する自身の研究のためにこのカタログを基に構築する自信を得ている。 データの予期せぬひねり 銀河団の数の多さに加えて、調査はチームが予想しなかった何かを明らかにした。宇宙の歴史の初期の時代における銀河団からのダスト関連放射の顕著な増加である。このシグナルは、これらの巨大システムの周りでの星形成活動が宇宙時間を通じてどのように進化してきたかを示唆しており、最も大規模な銀河近傍でいつ、どのように星が灯ったかの理解を静かに再形成する発見である。 銀河団は重力によって結合された宇宙最大の構造であり、高温ガスと膨大な量のダークマターとともに結合された数百から数千の銀河を含んでいる。宇宙のサイズスケールの頂点に位置するため、ダークマター、ダークエネルギー、そして大規模構造が何十億年もの間にどのように成長したかに関する理論をテストするための敏感なプローブとして機能する。 「SPT-3G銀河団サンプルを用いて、過去100億年にわたる宇宙構造形成の進化を探ります」と、ミュンヘンのルートヴィヒ・マクシミリアン大学天文台の上級スタッフ科学者でSPTコラボレーションのメンバーであるセバスチャン・ボケ氏は述べた。 今後の展望 チリのベラ・C・ルービン天文台と欧州宇宙機関のユークリッド計画による今後の観測により、さらなる確認と銀河団の質量測定の精密化がもたらされるだろう。これらのデータセットの組み合わせは、宇宙がどのようにして今日観測される広大なクラスター構造に成長したかの全体像を鮮明にすることが期待されている。 今のところ、SPT-3Gカタログは宇宙最大の構成要素の最も詳細な地図の1つとして位置づけられ、宇宙論の標準モデルの限界を試し、ダークエネルギーの性質を探る新たな銀河団宇宙論の時代の幕開けとなる。 出典： Universe Today / アルゴンヌ国立研究所 特集画像： ハッブル宇宙望遠鏡による銀河団Abell 1689の眺め。34時間以上の合成露出時間でAdvanced Camera for Surveysの可視光および赤外線データを組み合わせている。（クレジット：NASA、N. Benitez（JHU）、T. Broadhurst（Racah Institute of Physics/The Hebrew University）、H. Ford（JHU）、M. Clampin and G. Hartig（STScI）、G. Illingworth（UCO/Lick Observatory）、ACSサイエンスチーム、ESA） 雅子 訳

!LAGEOS衛星：LARES-2と類似の設計を持つパッシブ型レーザー測距宇宙機。一般相対性理論の精密検証に使用された。Credit: NASA。 LAGEOS衛星：LARES-2へと設計の系譜が受け継がれるパッシブ型レーザー測距宇宙機。両衛星は再帰反射器のアレイを用いて地上局からのレーザーパルスを反射し、ミリメートル精度での軌道追跡を可能にしている。Credit: NASA。 2026年7月9日：地球上空5,899キロメートル（3,665マイル）を周回する小型イタリア衛星が、一般相対性理論の最も奇妙な予測の一つ：自転する惑星が時空の構造を引きずる：をこれまでで最も高い精度で測定した。 7月8日に『Nature』（doi:10.1038/s41586-026-10715-0）に掲載されたこの結果は、アインシュタインの理論を千分の一のレベルで確認するものであり、従来の太陽系内での最高のテストから一桁の改善を示している。この測定は、ダークエネルギーを説明するために提案された理論を含む、代替重力理論にこれまでで最も厳しい制約を課す。 「私たちが目にしているのは、地球の自転によって時空がねじれている現象です」と、研究の主執筆者であるサレント大学のイニャツィオ・チウフォリーニ氏（チームにはノーベル賞受賞者のロジャー・ペンローズ氏も参加）は述べた。「その効果は微小ですが、LARES-2はそれを驚くべき明瞭さで測定することを可能にしました。」 フレーム・ドラッギングの仕組み フレーム・ドラッギング（レンズ・サーリング効果、あるいは重力磁気学とも呼ばれる）は、アインシュタインの方程式が質量・エネルギーの流れを、電磁気学が電流を扱うのと同様に扱うことから生じる。動く電荷が磁場を生成するように、回転する質量は重力磁場を生成し、局所的な慣性系をねじる。 地球の場合、その効果は極めて小さい。惑星を周回する衛星の軌道面は、フレーム・ドラッギングによって年間わずか約2メートル（6.6フィート）しか歳差運動しない：衛星の高度における人間の髪の毛の幅ほどである。この信号を、地球自身の不均一な形状によるはるかに大きな重力擾乱から抽出することは、何十年にもわたって物理学者たちを悩ませてきた。 LARES-2実験 LARES-2（Laser Relativity Satellite 2）は2022年7月13日、欧州のVega-Cロケットの初飛行で仏領ギアナのクールーから打ち上げられた。イタリア宇宙機関（ASI）がESAと協力して建造したこの衛星は、直径36.4センチメートル（14.3インチ）、重量387キログラム（853ポンド）のパッシブ球体である。その表面は303個のコーナーキューブ型再帰反射器：レーザーパルスを光源に反射する精密ミラー：で覆われている。 衛星レーザー測距（SLR）局のグローバルネットワークがLARES-2に向けてパルスを発射し、往復時間を測定することで、衛星の位置をミリメートル単位で追跡する。チームはLARES-2の3.5年間のデータと、LAGEOS衛星（NASA、1976年、およびASI/NASA、1992年）の26年間のデータ、そしてGRACEおよびGRACE Follow-Onミッションの重力場モデルを組み合わせた。 鍵となる革新は軌道幾何学にある。LARES-2はLAGEOSに対して「補完軌道」と呼ばれる軌道を飛行する。両者の軌道面はほぼ垂直で、傾斜角の和は約180度となる。この配置は地球の赤道バルジ（J2調和項）からの支配的な重力擾乱を相殺し、微小なフレーム・ドラッギング信号を露出させる。 「ノイズを消してシグナルが通るように軌道を設計しました」と、ローマ・サピエンツァ大学のアントニオ・パオロッツィ共同執筆者は述べた。「最初の提案からここにたどり着くまでに約40年かかりました。」 結果の意味 測定されたフレーム・ドラッギングは一般相対性理論の予測と0.2％以内で一致している。アインシュタインを再び確認するだけでなく、この結果は基礎物理学に重大な示唆を与える。 いくつかの代替重力理論：特に超弦理論から現れるスカラー・テンソル拡張であるチャーン・サイモンズ重力：は、一般相対性理論とは異なるフレーム・ドラッギング値を予測する。LARES-2の測定はこれらのモデルの広範なクラスを除外し、ダークエネルギーと宇宙の加速膨張の説明のための理論空間を狭める。 データはまた、地球の潮汐：月と太陽による惑星の重力変形：の測定も改善し、高精度の相対論的実験が地球物理学上の利益をもたらすことを実証した。 構想から軌道までの長い道のり 補完軌道衛星を用いてフレーム・ドラッギングを測定するアイデアは1980年代半ばに初めて発表され、チウフォリーニ氏と故ジョン・アーチボルド・ウィーラー氏が推進した。プロジェクトは当初LAGEOS-3と呼ばれていたが、繰り返し延期された。2016年、イタリア宇宙機関は大幅に改良された技術と新型Vega-Cロケットによる専用打ち上げを伴うLARES-2としてこれを復活させた。 衛星の最適化された設計：残留大気と太陽放射圧からの抗力を最小化する非常に低い表面対質量比と、高度に均一な再帰反射器分布：が千分の一の測定を可能にした。LAGEOSとLARES（2012年打ち上げ）のみを用いた初期のテストでは約2％の精度であった。 今後の展開 LARES-2がデータを蓄積し続けるにつれて、チームは今後数年間でさらなる精度向上を見込んでいる。衛星は電子機器や推進装置を搭載しておらず、可動部品もない：その設計寿命は数十年単位である。同じレーザー測距技術は、より強い重力場のためにフレーム・ドラッギング効果が大きい他の惑星や月周回の将来ミッションにも応用できる。 「一般相対性理論をより精密に検証するたびに、アインシュタインは合格します」とチウフォリーニ氏は述べた。「しかしそれは失敗ではありません：重力に対する私たちの理解が正しい道筋にあるという確認です。そしてそれは、私たちを誤った方向に導くであろう理論への扉を閉ざすものです。」 参考文献： Ciufolini, I., Paolozzi, A., Pavlis, E.C. et al. 「LARES-2 satellite measures frame-dragging effect around the Earth.」『Nature』655, 332-335 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10715-0 Ciufolini, I. et al. 「First results […]

天の川銀河が少し大きくなった。NASAのチャンドラX線観測衛星とESAのXMM-ニュートンによる新たな測定で、銀河系の外側の渦状腕が従来の想定より約10%銀河中心から遠くまで広がっている可能性が示された。この発見は、天文学者らに天の川銀河の推定質量と構造の再評価を迫る可能性がある。 この研究成果は2026年6月19日付で学術誌『Astronomy & Astrophysics』に掲載された。イタリアのスコラ・ユニヴェルシタリア・スペリオーレIUSSパヴィアとトレント大学の共同プログラムに所属する博士課程大学院生ベアトリス・ヴァイア氏が率いる研究チームによるものである。研究チームは巧妙な幾何学的手法を用い、天の川銀河のはるか彼方で発生した3つの強力なガンマ線バースト（GRB）からのX線「光のこだま」を測定した。 ガンマ線バーストが発生すると：大質量星の崩壊や中性子星の合体によって引き起こされる宇宙で最もエネルギーに満ちた爆発である：X線の閃光が放たれる。その光の一部は宇宙空間を伝わり、天の川銀河の渦状腕にある塵雲で散乱し、宇宙観測衛星で検出可能なX線の拡大リングを形成する。各リングの直径は塵雲までの距離を示し、大きなリングほど地球に近い雲からのものである。 「幾何学のみに依存するこの非常に直接的な方法は、天の川銀河の渦状腕までの距離を精密に測定するものです」とヴァイア氏はNASAの声明で述べている。「他のほとんどの方法は天の川銀河の回転に関する仮定に依存しており、銀河の外縁部ではその不確実性が増大します。」 研究チームは1つのガンマ線バーストの視線に沿って、ペルセウス腕、外側腕、外側たて-ケンタウルス腕の3つの渦状腕を測定した。その結果、最も外側の2つの腕はこれまでのモデルが示唆していたより約10%遠方にあることが判明した。例えば、外側たて-ケンタウルス腕はこれまで地球から19,000パーセク（62,000光年）と推定されていたが、新たなデータでは約20,900パーセク（68,200光年）に位置している。 測定ではまた、最も遠方の腕の塵雲が約1,073パーセク（3,500光年）にわたって広がっていることも明らかになり、この手法が孤立した物質のかたまりではなく渦状腕全体の厚みを捉えていることが確認された。 「差は小さいですが、これらの距離のわずかな改訂も、銀河を理解する上で極めて基本的であるため重要です」と、同じプログラムの博士課程大学院生で共著者のイラリア・フォルナシエロ氏は述べている。「例えば、これは天文学者が銀河の質量推定値を改訂しなければならない可能性を意味します。なぜなら、それが腕の広がりに影響するからです。」 腕がさらに遠くまで広がっている場合、天の川銀河の総質量は現在の推定より大きい可能性がある。これは銀河の回転モデル、暗黒物質の分布、そして天の川銀河がどのように形成され何十億年もかけて進化してきたかという理論に波及する。 この手法には限界がないわけではない。銀河面の濃密な塵とガスを貫通する明るいガンマ線バーストは極めて稀である。25年にわたる観測で、研究チームは利用可能な現象をほんの数例しか見つけていない。 「私たちは宇宙がこれらの現象を提供してくれることに依存していますが、これまでの25年間で、利用できるものはほんの一握りしか見つかっていません」と、スコラ・ユニヴェルシタリア・スペリオーレIUSSパヴィアの共著者アンドレア・ティエンゴ氏は述べている。研究チームはさらに多くのガンマ線バーストを探索し、追加の渦状腕の測定を精密化する計画である。 サンプルサイズは小さいものの、この結果は天の川銀河の外縁部に対してこれまでに行われた中で最も精密な距離測定の1つである。外側たて-ケンタウルス腕の従来の推定値の精度は約10%だったが、新しい手法では約1%に向上した。 天の川銀河を内部からマッピングしようとする天文学者にとって：これはしばしば森の中で立ちながら森の地図を作ろうとする試みに例えられる：あらゆる改善が重要である。更新された銀河の姿は、外側の腕がより緩やかに渦巻き、腕の間に広い空間があることを示しており、私たちが故郷と呼ぶ宇宙の近隣の微妙に異なる肖像を描き出している。 雅子 訳

!Artemis II Crew Portrait アルテミスII搭乗員（左から時計回り）：NASA宇宙飛行士のクリスティーナ・コッホ、ビクター・グローバー、リード・ワイズマン、カナダ宇宙庁宇宙飛行士のジェレミー・ハンセン。Credit：NASA / Josh Valcarcel ワシントンD.C. — 2026年7月9日 — ドナルド・トランプ大統領は、建国250周年記念日にアメリカ合衆国議会議事堂の上空で掲揚された星条旗をアルテミス宇宙飛行士団に贈呈し、将来のミッションで月面に旗を立てるよう指示した。 この旗は2026年7月4日、ワシントンのナショナル・モールで行われたAmerica 250記念式典で贈呈された。アメリカ空軍少佐ケイトリン・ティンカムが折りたたまれた旗をステージに運び、アポロ17号の宇宙飛行士ジャック・シュミットがアルテミスII司令官リード・ワイズマンと共にこれを受け取り、アポロとアルテミスの世代を象徴的に橋渡しした。 「本朝、アメリカ建国250周年の日に、新たな旗がアメリカ合衆国議会議事堂の上空で掲揚されました」とトランプ大統領は群衆に語った。「今夜、私はそれを皆さんに捧げます。まもなくアメリカ人宇宙飛行士によって、月への帰還時に旗が立てられるでしょう。」 この旗は現在NASAが管理しており、アルテミス計画で初めて宇宙飛行士を月面に着陸させるアルテミスIVに搭載される予定である。アルテミスIVは2028年を目標としているが、搭乗員はまだ発表されていない。 この贈呈式は、アメリカの歴史上の人物を称えるより大規模な式典の一環であり、1777年の星条旗、エイブラハム・リンカーンの棺を覆った旗、ルイス・クラーク探検隊が携行した旗、ライト兄弟の飛行機に掲げられた旗など、米国史における象徴的な旗の展示も行われた。 トランプ大統領はまた、アメリカの宇宙開発の急速な進歩を強調した。「飛行機を発明してから66年以内に、アメリカ人は月に旗を立てました」と同氏は述べた。「わずか3か月前、私たちはアメリカ人宇宙飛行士を月の裏側に送り返しました。そして今回は、誰よりも遠く地球から離れて飛行しました。」 この成果は、2026年4月1日に打ち上げられたアルテミスIIを指す。同ミッションは4人の搭乗員を乗せ、約112万7000キロメートル（70万マイル）を10日間かけて月を周回飛行した。このミッションは人類が地球から到達した最遠距離の記録を樹立し、1972年のアポロ17号以来初の有人月飛行となった。 アルテミスIIの搭乗員は、NASAの司令官リード・ワイズマン、パイロットのビクター・グローバー、ミッションスペシャリストのクリスティーナ・コッホ、そして最近引退を発表したカナダ宇宙庁のジェレミー・ハンセンで構成された。搭乗員は歴史上のいかなる人類よりも地球から遠く離れて飛行し、月の裏側を周回した後、4月11日に太平洋に着水した。 今後について、アルテミスIII（2027年中旬から下旬に計画）は、低地球軌道にオリオンカプセルを打ち上げ、SpaceX（スターシップ）とBlue Origin（ブルームーン）が開発した民間月着陸船とのドッキング検証を行う。2028年と予想されるアルテミスIVは、宇宙飛行士を再び月面に着陸させる最初のミッションとなり、ここに議事堂の旗が立てられる。 この行為は、月へ渡ったアメリカの旗の長い伝統を反映している。アポロ11号の搭乗員は1969年7月20日に最初の星条旗を月面に立て、その後5回のアポロミッションが同じ行為を繰り返した。アルテミス計画は、ゲートウェイ月軌道プラットフォームを含む月面とその周辺での持続的な人類の存在確立を目指しており、最終的には有人火星ミッションを目標としている。 雅子 訳

2026年7月9日 東京に本社を置く月面探査企業ispaceは、将来のSpaceXスターシップミッションで500キログラム（1,100ポンド）の貨物容量を確保した。これは、同社が商業月面輸送サービスの大手プロバイダーを目指す上での重要な一歩となる。 同社は、スターシップのペイロード枠に約5,000万ドルを支払うと発表した。ミッション目標は早くても2030年以降となる。この契約により、ispaceは「月面アクセス統合事業者」としての地位を確立し、顧客に2つの月面到達手段、同社が「タクシー」と呼ぶ専用小型着陸機と、スターシップの大容量「バス」の共有スペース、を提供する。 「SpaceXとの協力を通じて、スターシップのペイロードスペースを活用した新しい月面アクセス統合サービスを提供できることを大変嬉しく思います」と、ispaceの創業者兼CEOである袴田武史氏は述べた。「スターシップが提供するような、大容量で比較的低コストの月面輸送は、ispaceが目指す持続可能な月面経済の実現に不可欠です」 スターシップ着陸後、顧客のペイロードを月面で輸送するため、ispaceはMobile Cargo System（MCS）を展開する。これはパレット状のフラットローバーで、起伏の多い月面地形を越えて貨物を運搬するために設計されている。MCSのペイロード容量は拡張可能で、ミッション需要の増加に応じてシステムを成長させることができる。 今回の契約は、ispaceがこれまでの2回の月面挑戦から得た厳しい教訓から立ち直りつつある中で実現した。同社のHAKUTO-Rミッション1は2022年にSpaceXファルコン9で打ち上げられ、月周回軌道には到達したものの着陸時に墜落した。2025年に打ち上げられたミッション2も同じ運命をたどった。これらの挫折にもかかわらず、ispaceは2028年、2029年、2030年に予定されている3回のより大型のULTRA着陸機ミッションを推進している。 一方、SpaceXのスターシップは、2026年5月のより強力なスターシップV3の初披露を含め、これまでに12回のサブオービタル試験飛行を完了している。しかし、月面ミッションの運用準備は依然として不透明だ。SpaceXは2016年に野心的なスケジュールでスターシップを初公開したが、そのスケジュールは何度も延期されている。NASAは、アルテミス計画の一環として宇宙飛行士を月に帰還させるため、スターシップの有人型である有人着陸システム（HLS）を契約しており、アルテミスIVの着陸は2028年後半に予定されている。 大規模なペイロードを月に輸送できるロケットの登場は、電力、通信、建設、データ中継、モビリティシステムなどの月面インフラの展開を加速させると期待されている。ispaceの月面アクセス統合サービスは、その後のインフラプロジェクトの障壁を低減し、技術実証、探査、事業開発のための小規模な月面ペイロード輸送の急速な拡大を可能にすることを目指している。 「月面におけるこの中核的なインフラの確立は、その後のインフラプロジェクトを妨げる障壁を減らし、比較的小規模な月面ペイロードの輸送の急速な拡大につながります」とispaceは発表で述べている。 袴田氏によると、SpaceXからispaceに直接提携の打診があったという。これは、民間産業に月面フロンティアを開放することへの商業的関心の高まりを反映している。複数の顧客が月行き貨物のスターシップ搭載スペースを予約し始めており、持続可能な月面経済のビジョンが現実のものとなりつつある。 雅子 訳

!GPS Block II-F satellite in Earth orbit. Credit: NASA 約60年にわたり、宇宙条約は軌道上での核兵器を禁止してきた。しかし、この条約は常に信用制度に依存しており、遵守状況を検証する手段はなかった。それがまもなく変わるかもしれない。 MITの核物理学者アレグ・ダナグリアン率いる研究チームは、宇宙線を利用して衛星上の隠された核兵器を嗅ぎ分ける探知システムを提案した。7月8日に学術誌ネイチャーに掲載されたこの研究は、1967年の条約に初めての客観的検証メカニズムをもたらす可能性のある手法を概説している。 タイミングは極めて重要だ。地政学的緊張の高まりとロシアの不審な衛星活動により、条約が機能しなくなるのではないかという懸念が強まっている。2022年2月に打ち上げられたロシアのコスモス2553は、米国当局によって核対衛星兵器開発プログラムの一部であると主張されている。この衛星は、内側ヴァン・アレン放射線帯を通過する軌道に配置された。 「あれは衛星を置くにはひどい場所です。あらゆる放射線で衛星が損傷します」とダナグリアン氏は述べた。しかし、核兵器を爆発させるには理想的な場所となる。そのような爆発からの放射線は、地球の磁場に閉じ込められて帯に蓄積され、低軌道の何千もの衛星を破壊するだろう。 脅威は、地球を標的とした宇宙核兵器に対する冷戦時代の恐怖から大きく変化している。専門家は現在、軌道上インフラの大量殺戮を目的とした核対衛星兵器を懸念している。 「この条約が圧力を受けている理由は、米国が軍事力のために宇宙能力に大きく依存しており、特にロシアがその宇宙能力を奪う方法を模索しているからです」と、フォーリン・ポリシー・リサーチ・インスティテュートの核不拡散専門家、ジェフリー・ルイス氏は述べた。 「彼らは軌道上の衛星の大量殺戮を検討しているようです。考えてみてください。あれだけのスターリンク衛星をすべて排除する最も簡単な方法は何でしょうか。少数の核兵器を爆発させることです。」 ダナグリアン氏が提案する解決策は、核破砕と呼ばれる基本的な物理現象を利用する。高エネルギーの宇宙線陽子が核兵器内のウラン原子に衝突すると、中性子を放出する。標的の宇宙船から約4キロメートル（2.5マイル）以内に配置された探知衛星が、それらの特徴的な中性子を捉えることができる。 「それらの中性子を検出できれば、それは衛星上に異常な量のウランが存在し、それが核兵器である可能性が極めて高いという明白な兆候となり得ます」とダナグリアン氏は述べた。 検査衛星は、ダイヤモンド層で覆われたピクセルアレイ検出器を使用する。ダイヤモンドは電子や陽子などの荷電粒子を検出できるが、中性子に対しては透明であり、自然のフィルターとして機能する。中性子散乱カメラは、検出された中性子の軌跡を数分の一秒単位で追跡し、兵器由来の中性子と地球で反射した背景中性子を区別する。 シミュレーションによれば、検出器は信頼できる測定値を得るために最大1週間、標的衛星を観測する必要がある。より接近するか、複数の検査衛星を使用すれば、1回のパスで数時間で作業を完了できる可能性がある。 「容易ではありませんが、できると信じています」とダナグリアン氏は述べた。 実際的な課題は残っている。4キロメートル（2.5マイル）という接近要件は、検査衛星が標的の「基本的にすぐ隣」を飛行しなければならないことを意味する。このような接近した追跡自体が攻撃的な行為と見なされる可能性があり、政治的な複雑さを生み出す。しかしダナグリアン氏は、自身の研究が「フェンスの向こう側」の国家安全保障関係者から励ましを受けたと述べた。 「私たちの希望は、この論文を発表することで、機密研究に携わる人々がこれを活用し、改良できることです。これが実用的な解決策につながることを願っています」とダナグリアン氏は述べた。 利害は大きい。商業用および軍事用の衛星コンステレーションは現在数千に及び、現代文明は通信、航法、天気予報、国家安全保障をそれらに依存している。軌道上での単一の核爆発が、そのインフラを何年にもわたって麻痺させる可能性がある。 ネイチャー誌の論文は技術的な前進の道筋を示しているが、行動する地政学的意志は依然としてより大きな問題である。しかし、初めて、技術コミュニティは1967年以来答えが出ていなかった質問、すなわち条約が遵守されているかどうかを実際に確認する方法について、信頼できる答えを提供した。 雅子 訳