2024年に打ち上げられる予定のNASAの人工衛星「Europa Clipper」は、木星の月である衛星エウロパと近接飛行をしながら木星を周回し、月の磁場を測定したり、地下の湖や月の厚い氷の地殻を探したりする一連の機器を搭載します。太陽系内の生命探査において、木星の衛星であるエウロパは、私たちの月よりも少し小さいですが、長い間、異星人の生命が存在する可能性があると考えられてきました。最近の証拠によると、氷で覆われた地殻の下には海があり、生命に必要な化学成分を含んだ水が存在する可能性があります。

"バスケットボールコートよりも大きい"

昨年、最終設計段階を終えたEuropa Clipperの開発は、衛星の重要な機器の設計と製造を含めて完了しています。最終的な組み立てと試験は、NASAのジェット推進研究所がジョンズ・ホプキンス応用物理学研究所と共同で行います。

「Europa Clipperは、エウロパの表面とその下の構造をスキャンするための科学機器を満載した巨大な宇宙船です。」と、VATのコーティング・科学機器・研究部門マネージャーのMartin Greuterは言います。「ソーラーパネルだけでも22メートル以上あり、バスケットボールのコートよりも長いのです」。

Europa Clipperのペイロードには、カメラ、氷透過レーダー(氷の殻の厚さを測定)、磁力計(月の磁場の強さと方向を測定)、熱表面測定装置(暖かい水の噴出を調査)、および追加機器(大気中の水や粒子を検出)が含まれます。

極めて高い精度と堅牢性

プロジェクトの開発段階では、VATは米国テキサス州のサウスウエスト研究所(SwRI)と協力して、衛星の質量分析計用のバルブを開発・製造しました。このバルブは、エウロパの表面の化学的性質を調べるのに役立ちます。木星の強烈な放射線帯は衛星の電子機器を瞬く間に破壊してしまうため、分光計には極めて高い堅牢性と精度が求められますが、これはVATバルブのカスタマイズにも当てはまります。VATバルブは、繰り返し密閉して閉じることができる唯一のオールメタルバルブの1つで、要求される<1E-10mbar-l/secのリークレートを満たし、比較的高いコンダクタンス(これがサイズの決め手となりました)を持ち、ポリマーや炭化水素はバルブ材料に含んでいないため、装置によって検出されません。

VATチームは、質量分析計のバルブを、標準的なバルブよりもはるかに高い精度で設計しました。これは、装置がコンパクトに設計されていることと、故障の可能性を最小限に抑える必要があるためです。なぜなら、バルブは遥か約3億9000マイルの彼方で使われるからです。また、設計チームはVATの製造部門と密接に連携し、許容値の維持に努めました。

クリーンな状態を保つ

また、VATバルブと質量分析計の設計・開発には、正確なタイムラインが不可欠です。分析装置の組み立てと打ち上げ準備に専念する専門家チームとリソースは、長い間予定されており、2024年のロケット打ち上げも何年も前から決まっていました。

「プロジェクトのスケジュールにはミスが許されないため、VATはエンジニアリングの課題をクリアし、完璧なソリューションをスケジュール通りに提供する必要がありました」と、VAT-US ADVマネージャーのJoshua Le Beauは付け加えます。「SwRIとNASAは、VATチームを信頼してこの課題に取り組みました。

VATの精密技術により、Europa Clipper衛星がエウロパの大気圏に突入すると、分光計のバルブが開き、サンプルを集め、測定のために閉じることができます。バルブの設計と製造の際には、測定サンプルを汚染する可能性のある地球上のあらゆる要素をバルブの表面から取り除くことに特別な注意が払われました。

「Europa Clipper は、非常にエキサイティングなプロジェクトです」と、Martin Greuter氏は付け加えます。「NASAのミッションに参加したVATチームは、自分たちの専門知識が宇宙に向かい、地球外生命体の探索に参加することを誇りに思っています」。