ヘルシンキ — 10年にわたる準備の末、欧州宇宙機関（ESA）と中国科学院は、地球の磁気シールドをじっと見つめてその仕組みを解明する宇宙船を打ち上げようとしている。どうやら、私たちの惑星の目に見えない力場は、思ったほど頼りにならないらしい。
「ソーラーウィンド・マグネトスフィア・イオノスフィア・リンク・エクスプローラー（SMILE）」ミッション — そう、彼らは本当にその頭文字を採用した — は、5月18日東部時間午後11時52分（UTC 5月19日0352）に、フランス領ギアナのクールーからベガCロケットで打ち上げられる予定だ。2,200キログラムの宇宙船（うち1,500kgは推進剤）は、約1か月かけて燃料の90%を燃焼し、北極上空121,000kmに達する高楕円軌道に投入される。そこから、広視野X線・紫外線カメラを使って、太陽が地球の磁場をいじくる様子を観測する。
このミッションは2015年に13の提案から競争的に選ばれた。つまり、これは科学版リアリティ番組の勝者だ。目標は、磁気圏がどのように太陽風やコロナ質量放出から私たちを守り、いつ失敗するのかを理解すること — なぜなら、それは実際に失敗し、その結果は決してきれいではないからだ。
「その形状を実際に見て、その領域全体を見ることで、太陽と地球の相互作用についてはるかに優れた理解が得られるでしょう」と、SMILEの欧州側共同主任研究者であるコリン・フォーサイス氏は3月26日の打ち上げ前記者会見で述べた。同氏は、磁気圏が「これらの荷電粒子を私たちの周りでそらし、一部を捕らえ、荷電粒子が大気圏に侵入して大きな問題を引き起こすのを防いでいる」と付け加えた。
その「大きな問題」には、1989年にケベックの電力網を停止させた磁気嵐や、記録上最も激しい太陽嵐である1859年のキャリントンイベント — 電信システムを炎上させ、空をオーロラで照らした — が含まれる。同様のイベントが今日発生すれば、宇宙船や宇宙飛行士を危険にさらし、地上で経済的に壊滅的な電子機器の混乱を引き起こすだろう。だからこそ、これを理解することは重要なのだ。
SMILEは、太陽風電荷交換放出と呼ばれる現象を利用して、磁気圏の初の全球X線イメージングを提供する。これは、高電荷の太陽風イオンが中性原子と衝突したときに生成されるX線を捉えるという、凝った言い方だ。英国レスター大学が開発した軟X線装置は、ロブスターアイ光学系と、これまで宇宙に飛ばされた中で最大級のCCDを使用しており、マイナス120℃に冷却する必要がある。宇宙科学では何も簡単なことはないのだ。
このミッションは、ESAと中国が初めて共同で設計、実装、打ち上げ、運用を行う宇宙ミッションとなる。ESAは打ち上げとペイロードモジュール（エアバスがプライム請負業者）を提供し、中国科学院は3つの科学機器とミッション運用を担当する。データは、DLRが運用する南極オヒギンズ地上局と中国の三亜地上局に送信される。ESAの科学ディレクター、キャロル・マンデル氏は、この協力が科学によって政治的な分断を超えてチームを結束させる方法を示していると述べた — ESAが中国の天宮宇宙ステーションへの宇宙飛行士派遣計画を棚上げし、中国とロシアのパートナーシップが月探査での協力をほぼ排除していることを考えると、これは素晴らしいことだ。
このミッションは当初2021年に打ち上げ予定だったが、輸出管理評価、COVID-19、およびサブシステム部品製造ラインの技術的問題により遅延し、4月9日の目標も延期された。この遅延により、SMILEは11年ごとの太陽活動極大期を逃すことになるが、科学目標にはまだ十分近い。ベガCの打ち上げは今回で7回目であり、イタリアのアヴィオ社が初めて打ち上げ運用者を務める。
SMILEは2日間の軌道のうち約40時間を、太陽風とコロナ質量放出が地球の磁気圏と電離圏に与える影響の観測に費やし、さらに45時間の連続オーロラ観測を行う。