欧州宇宙研究機関

欧州宇宙研究機関
Conseil Européen de Recherche Spatiale

代理店概要
略語	エスロ
形成された	1964
タイプ	宇宙機関
本部	パリ、フランス
主要な宇宙港	エスレンジ、ギアナ宇宙センター
所有者	ヨーロッパ10ヶ国  ベルギー  デンマーク  フランス  ドイツ  イタリア  オランダ  スペイン  スウェーデン   スイス  イギリス

欧州宇宙研究機関（ESRO ）は、宇宙での科学研究を共同で進めることを目的として、10のヨーロッパ諸国によって設立された国際機関でした。^{[1] 1964年に設立されました。組織としてのESROは、以前から存在していた国際科学機関である}CERNに基づいています。^[2] ESRO条約、組織の設立文書では、科学的研究に専念する組織として概説されています。これは、その存続期間のほとんどに当てはまりましたが、ESA（欧州宇宙機関）が設立される前の最後の数年間、ESROは通信分野のプログラムを開始しました。その結果、ESAは主に純粋に科学に焦点を当てた組織ではなく、通信、地球観測、およびその他のアプリケーションを動機とした活動に集中しています。ESROは1975年にELDOと合併して、欧州宇宙機関を形成しました。^{[3] [4] [5] [6] [7] [8]}

ヨーロッパ共同の宇宙開発の取り組みの起源は、一般的に、1959年と1960年に科学者と科学行政官の小グループによって行われたいくつかの取り組みにまで遡ります。そのきっかけとなったのは、友人で物理学者であり科学政治家でもあったイタリア人のエドアルド・アマルディとフランス人のピエール・ヴィクトル・オージェでした。アマルディもオージェも、ヨーロッパ規模の科学協力という大義には馴染みがありました。実際、1950年代初頭、欧州原子核研究機構（CERN）の設立につながるプロセスで重要な役割を果たしたのは、この2人でした。 ^{[4] : 13}

10 年が終わりに近づいた今、彼らは宇宙に目を向けた。成功は急速に進んだ。科学者の間で最初の正式な議論が行われてから 1 年以内に、ヨーロッパ諸国政府は共同宇宙研究活動の可能性を探るために準備委員会を設立した。

欧州宇宙研究準備委員会（フランス語：Commission Préparatoire Européenne de Recherche Spatiale、COPERS）は、1961年3月13日と14日にパリで第1回会合を開催した。その最初の任務は、構想されている組織の科学プログラムと必要なインフラストラクチャを定義するために必要な機関を設立し、予算を作成し、参加を希望する加盟国政府が署名する条約を準備することだった。この目的のため、会議ではまず「事務局」を選出した。議長にハリー・マッシー、副議長にルイジ・ブロリオとヘンドリック・ファン・デ・フルスト、事務局長にピエール・オージェの3名で、いずれも1960年の議論で重要な役割を果たした人物であり、オージェを除いて現在も活動中の著名な欧州の宇宙科学者たちである。次に、2つの作業部会が設立された。^[4]

最初のものは暫定科学技術作業部会であり、その任務は、提案の技術的および財政的影響に特に注意を払いながら、将来の宇宙組織の科学計画を準備することであった。ストックホルムの王立工科大学のラメック・フルテンがこのグループの議長に指名され、ドイツのガルヒングにあるマックス・プランク物理学研究所のライマー・リュストが調整秘書に任命された。^{[4] : 41}

2番目は、法律、行政、財務ワーキンググループである。その議長は当初は空席のままであったが、ドイツ連邦共和国の出身者が選ばれることが推奨された。当時CERN財務委員会の議長を務めていたバート・ゴーデスベルク出身の高級官僚アレクサンダー・ホッカーがこの任務を引き受けた。両ワーキンググループにはすべての加盟国が代表され、作業を容易にするためにサブグループを設立する権限が与えられた。^{[4] : 41}

1961年10月24日と25日にミュンヘンで開催されたCOPERSの第3回会議までに、暫定科学技術作業部会は将来の欧州宇宙研究機関の概要を示す77ページの文書を準備しました。いわゆる「ブルーブック」^{[4] ：48は}5つの部分に分かれており、それぞれが以下の主題のいずれかに取り組んでいます。

1. ESROの概要
2. ESROの科学プログラム
3. テクノロジーセンター
4. データ処理
5. 範囲と車両

ブルーブックは、ESRO条約の対象期間である8年間に、約435機の観測ロケットの打ち上げと、17機の衛星（小型衛星11機、宇宙探査機4機、大型衛星2機）の開発と打ち上げの成功を予測していた。1機の宇宙船を軌道に乗せるには2回の打ち上げが必要であると想定されたため、衛星と宇宙探査機の打ち上げ予算は2倍になった。衛星プログラムの総費用は7億3,350万₣と見積もられ、そのうち4億5,000万₣はロケットと打ち上げ作業、2億8,350万₣は宇宙船開発に充てられた。

ブルーブックは、具体的な作業仮説というよりも、関心と期待の宣言書でした。ヨーロッパの科学コミュニティの重要な部門の意図と希望を反映しただけで、これらの意図を実現する能力が不足していることは無視されていました。宣言書を真の実行プログラムに変えるには、長くて骨の折れる作業が必要であり、結果が期待外れになることも多々あります。

ESRO条約は1964年3月20日に発効した。^[9] 10の設立国は、ベルギー、デンマーク、フランス、ドイツ（連邦共和国）、イタリア、オランダ、スペイン、スウェーデン、スイス、イギリスであった。初期のCOPERS活動に参加していた他の2カ国、オーストリアとノルウェーは、新しい組織に参加しないことを決定したが、オブザーバーの地位を維持した。理事会の最初の会議は3日後にパリで開かれ、ハリー・マッシーが議長を務めた。ピエール・オージェがESROの初代事務局長に任命された。

意思決定レベル（ESRO の専門用語では「立法機関」）では、加盟国の代表者で構成される評議会が最高統治機関でした。各加盟国は評議会で 1 票を持ち、代表者は 2 人までで、そのうち 1 人は科学者、もう 1 人は国の重要な科学管理者でした。各国代表団には通常、1 人以上の顧問が含まれていました。評議会の主な任務は、組織の科学、技術、管理に関する方針を決定し、プログラムと年間作業計画を承認し、毎年およびその後の 3 年間の 3 年ごとにリソースのレベルを決定することでした。評議会は、管理および財務委員会（AFC）と科学および技術委員会（STC）という 2 つの下位機関から助言を受けました。

執行レベルでは、 ESROはパリに拠点を置く総局によって管理され、総局長は科学ディレクター、技術ディレクター、管理部長の補佐を受けていた。ESRIN 、ESDAC、ESLABのディレクターは科学ディレクターに報告し、 ESRANGEとESTRACKの責任も負うESTECのディレクターは技術ディレクターに報告した。最終的に「執行部」と呼ばれるようになったこの部局は、承認されたプログラムを定められた予算の範囲内で科学技術委員会の総合管理の下で実施する責任を負っていた。また、科学界から提出され、STC が推奨する宇宙ミッションの提案が最終的にプログラムに採用されることを念頭に、その実現可能性調査を実施することも求められた。

ESRO の設立からわずか 2 年で、その構造上の問題が痛々しいほど明らかになりました。1966 年半ばまでに、その割合は 50% にまで上昇し、運用プログラムに大きな負担がかかりました。このため、評議会は、問題の調査と解決のために、JH バニエが率いる専門家グループを設置しました。バニエは、委員会の承認を求めずに執行部が契約を締結できる上限を引き上げることで、AFC への負担をすぐに軽減しました。さらに、立法府から総局に特定の権限を移譲することで、執行部の役割を拡大しました。しかし、これは一時的な対策に過ぎませんでした。

バニエは、ESOC の全体構造を変更する必要があることに気付きました。まず、組織の執行機能は、政策および計画機能から明確に分離されるべきであると彼らは強調しました。次に、科学プログラムに関する限り、宇宙船の開発と打ち上げ後の宇宙船の運用との間に明確な制度上の区別が付けられるべきであると彼らは勧告しました。これらの目的を達成するために、バニエグループは ESRO のトップマネジメント構造を完全に変更することを提案しました。バニエの見解では、科学部門と技術部門の二分法は、ESRO のような組織にとって原則として間違っているものでした。これを克服するために、彼は 2 つの役職を廃止することを提案しました。代わりに、新しい構造が提案されました。それは、局長 (DG) と 4 人のディレクターで構成され、そのうち 2 人は基本的に政策立案を担当し、2 人は政策実行を担当しました。最初のカテゴリーには、いわゆるプログラムおよび計画担当ディレクター (DPP) という新しいポストが設けられることになっていた。その任務は、さまざまな提案の科学的、技術的、財務的、および時間的影響に基づいて、組織のプログラム草案を作成することだった。将来計画に関係する局の 2 番目のメンバーは管理ディレクター (DA) であり、その任務は、人員、財務、および契約の将来のニーズに関する方針を作成し、組織の機能に対する事後的な管理を維持するために必要な手順を組織し、実施することだった。執行権限を持つ局の 2 つのポストは、ESTE​​C および ESDAC (ESOC、欧州宇宙運用センターに改名される予定) のディレクターが務めることになった。ESRIN に関しては、バニエ グループは、その研究が組織の主要活動から見て重要ではないと判断した。彼らは、そのディレクターは局のメンバーであるべきではなく、DG に直接報告すべきだと感じていた。

欧州宇宙研究技術センター (ESTEC) は、ESRO の中核となる施設となる予定でした。その責務には、衛星とそのペイロードのエンジニアリングとテスト、これらのペイロードへの科学機器の統合、およびそれらの打ち上げの準備が含まれていました。場合によっては、加盟国が ESRO のために科学機器を製造するか、自国の取り組みの一環として製造し、ESTE​​C にそのサービスに対する報酬を支払うことになりました。実際には、各国の組織は ESTEC を単にサービス組織として使用し、ESRO の予算からその取り組みに対する支払いを任せていました。バニエ報告書の後、この施設は宇宙船開発の全体的な執行権限を獲得し、ESLAB と合併しました。衛星管制センターも ESOC に移されました。ESTEC は当初、デルフト(オランダ) に設置される予定でしたが、予期せぬ困難のため、代わりにノールトウェイクが選ばれました。

ESRO の研究所である ESLAB の状況も同様でした。独立した組織として機能するだけのスタッフが不足していました。しかし、ESRO 条約では ESLAB の役割を次のように規定しているため、これは驚くべきことではありません。「...理事会が必要とみなす最小限の規模で共同研究プログラムを実施し、加盟国で実施される科学的研究を完了または補完すること。」^[10]

これは、ESLAB が訪問科学者のための場所以上のものではなかったことを意味しました。ESLAB の役割は後に拡大されました。ESLAB は、国の科学グループと ESTEC のエンジニアリング グループの間のインターフェイスとして機能し、大規模な天文衛星プロジェクトの範囲内で独自の研究を実施しました。バニエ報告書の後、ESLAB は ESTEC と合併しました。

1964年、ESRANGEはスウェーデンのキルナにESROの観測ロケット発射場として設立されました。この場所が選ばれたのは、オーロラ帯での観測ロケット計画を実行することが重要であり、ESROが北半球の緯度に適切な発射場を備えることが不可欠だったためです。キルナへのアクセスは空路、道路、鉄道で良好で、発射場はキルナの町に比較的近かったです。最終的に、そしておそらく決定的だったのは、ESRANGEがキルナ地球物理観測所（後にスウェーデン宇宙物理学研究所に改名）の近くに位置できたことです。1972年、この発射場の所有権と運営はスウェーデン宇宙公社に移管されました。^[11]

宇宙科学データの処理には 2 つの側面があります。まず、宇宙船からの信号を受信できる追跡およびテレメトリ ステーションのネットワーク (ESTRACK) を設定する必要があります。このネットワークは、次の場所にある 4 つのステーションで構成されています。

• レドゥ（ベルギー）
• フェアバンクス（アラスカ州）
• スピッツベルゲン（ノルウェー）
• フォークランド諸島

第二に、追跡ネットワークからの情報を編集および処理する中央施設が必要です。当初 ESDAC (欧州宇宙データ取得センター) と呼ばれていたセンターの施設は、基本的には大型のメインフレーム コンピューターで、回収されたデータの分析と研究に使用したいと希望する訪問中の科学者や研究員と社内スタッフの両方に提供されていました。ESDAC は後に ESOC (欧州宇宙運用センター) に改名されました。ESOC はダルムシュタット (ドイツ) にあります。バニエ レポートの後、ESOC は宇宙船運用の全体的な実行権限を獲得しました。ESOC のディレクターは、ESRANGE と ESTRACK の責任者にもなりました。

先端研究のための研究所であるESLARは、ESLABの所在地をめぐる政治的行き詰まりを打破するために1966年に設立されました。後にESRIN（欧州宇宙研究所の頭文字）と改名されたESLARは、フラスカティ（イタリア）に拠点を置いていました。ESRO条約では、ESRINの役割を次のように説明しています。「...過去の理解と将来の宇宙実験の計画に必要な基礎物理学と化学の実験室および理論研究を行うこと。」^[10]この施設は、1970年代に環境衛星からデータを収集し始めました。

ESRO 本部は ESRO の執行部門の本拠地でした。バニエ報告書の後、同本部は政策、計画、事後管理を担当するようになりました。

ESRO の規約では、この組織は宇宙科学に専念する組織であると定められました。その結果、科学研究が ESRO の初期の活動の主要分野となりました。組織とその能力が成熟するにつれて、厳密に科学的なプログラムから、応用活動がより主要な役割を果たすプログラムへと移行しました。

観測ロケットは比較的安価で、準備期間が短く、より野心的なプロジェクトのテストベッドとなり、失敗のリスクが低いため、新設された欧州宇宙研究機関にとって理想的な最初のプロジェクトとなりました。

最初の 2 機の ESRO 観測ロケットは、1964 年 7 月 6 日と 8 日にサルデーニャ島のサルト ディ キラ射場から打ち上げられました。これらのロケットは、バリウムとアンモニアのペイロードを電離層に放出しました。ESRANGE からの最初の打ち上げは1966年 11 月に行われました。この時点から、観測ロケットの打ち上げ頻度は劇的に増加しました。アンドーヤのノルウェー基地も打ち上げ場所として使用されました。

このプログラムで使用された主なロケットは、英国のスカイラーク（83）とフランスのセントール（64）でした。米国のアルカス（14）、フランスのベリエ（4）とドラゴン（2）、英国のペトレル（1）、ドイツ/スイスのゼニット（1）も使用されました。合計で、このプログラムでは168機の観測ロケットの打ち上げが監督され、平均成功率は75％でした。プログラムの過程で、ESROが使用した観測ロケットのサイズとペイロードは、それぞれ2.7メートルから5.55メートル（長さ）、140キログラムから310キログラムに増加しました。

168 機の探査ロケットのうち約半分は電離層とオーロラの研究に、約 4 分の 1 は大気物理学に、残りは太陽、恒星、ガンマ線の研究に充てられました。打ち上げられたロケットの数は予想より少なかったものの、予想を上回る積載量とロケットの射程距離の延長により、プロジェクトは期待を上回る成果を上げました。

ブルーブックでは、11 基の小型衛星、4 基の宇宙探査機、2 基の大型衛星の打ち上げが予定されていた。これらの野望は、主に財政難のため実現することはなかった。このプログラムは多くの改訂を経て、最終的に具体的な成果を上げたプロジェクトはほんの一握りだった。それらは、1968 年に打ち上げられ、それぞれ Aurorae と Iris の打ち上げにちなんで改名された 2 基の小型非安定衛星 ESRO I とESRO II、1968 年と 1972 年に打ち上げられ、その後 HEOS-1 と HEOS-2 に改名された 2 基の小型高偏心軌道衛星 HEOS-A と HEOS-A2、1972 年に打ち上げられ、その後 HEOS-1 と HEOS-2 に改名された中型の安定衛星 TD-1、そして同じく 1972 年に打ち上げられ、TD シリーズの 2 番目の衛星 (TD-2) に代わる小型衛星 ESRO IV である。これらはすべて多重実験衛星であり、つまり宇宙船は異なる研究グループによって提供された複数の機器を含むペイロードを搭載していました。

これらは小型で安定していない宇宙船で、宇宙船の周囲の放射線環境を測定するために設計された非常に単純な実験装置を搭載していました。これらは、観測ロケット実験で得られた経験の直接的な衛星の子孫でした。ESRO I が観測ロケット プログラムに由来していることは特に明らかです。オーロラ現象と極地電離層を研究しました。ESRO II は太陽天文学と宇宙線の分野に特化していました。2 つの衛星は、それぞれ ESRO-1A (または Aurora) とESRO-2B (または Iris) と呼ばれることもあります。

HEOS 1 は、以前はHEOS-Aと呼ばれ、プラズマ、磁場、宇宙線粒子の測定を行うために設計された最初の高度偏心軌道衛星でした。このプロジェクトのコストについては意見の相違がありました。既存の ESTRACK グリッドは低軌道衛星を念頭に置いて設計されていたため、高度偏心 (脱出) 軌道の衛星を追跡してデータを受信するには不十分でした。解決策として、オーストラリアの ELDO 施設をアップグレードし、比較的低コストで統合することが見つかりました。HEOS 1 は、1968 年 12 月 5 日にケープカナベラルからデルタ E-1 ロケットで打ち上げられました。機器は、磁力計、粒子検出器、バリウム雲放出キャニスターでした。^[12]

HEOS 2 ^[13]は1972年1月31日にヴァンデンバーグ空軍基地からデルタロケットで打ち上げられた。搭載された機器は磁力計、粒子検出器、バリウム雲放出キャニスターに代わる塵検出器^[14]であった。

当時 ESRO が使用していた主力の中型ロケットシステムであるThor-Deltaにちなんで名付けられたTD プログラムは、当初TD-1、TD-2、TD-3 の 3 つの衛星の打ち上げを計画していました。TD-1 は恒星天文学、TD-2 は太陽天文学、TD-3 は電離層の調査に充てられました。後に TD-2 と TD-3 は資金節約のため統合されました。しかし、その後の財政難と政治的意見の相違により、TD-2/TD-3 宇宙船は放棄されました。後に、TD-2/TD-3 で打ち上げられる予定だった実験の一部は、ESRO IV 衛星で実施されました。

大型天文衛星(LAS) は、高解像度の紫外線分光計を使用して天体に関する基礎知識を提供するという使命を持つ軌道観測所となるはずでした。このプロジェクトは 1950 年代後半に開始されましたが、資金援助の不足と政治的な争いのため 1968 年に中止されました。

ESROの最初の成功した科学衛星はCOS-Bでした。このミッションは1960年代半ばに科学界によって初めて提案され、1969年に承認され、1975年に打ち上げられました。この衛星は、今日まで分析が続けられている宇宙ガンマ線に関する膨大な科学的データを提供した後、1982年に打ち上げが中止されました。これは、1つの実験のみを搭載した最初のESRO衛星でした。^[15]

GEOS は磁気圏研究専用の静止多実験衛星でした。このプロジェクトの機器は、複数のヨーロッパの機関によって提供されました。GEOS が 1977 年に打ち上げられたとき、発射機が故障し、計画された軌道に到達できませんでした。同じペイロードの修正された認定モデルは 1978 年に正常に打ち上げられ、1982 年に停止されるまで運用されました。

これは、1971年にESROメンバーが交渉した政策転換の名前であり、科学的な資金を大幅に削減して応用活動に重点を置き、全体の予算を2倍にした。これはまず、管理構造の変更と科学スタッフの50%削減につながった。新しい予算環境を考慮して、LPACは、これまで計画されていた5つのミッションの中から、どの2つのミッションを実行するかを選択する必要があった。最終的に、HELOS（Exosatに改名）とIMP-D（ISEE-2に改名）のプロジェクトが選ばれた。

当初「HELOS」と名付けられた欧州X線観測衛星（EXOSAT）は、1983年5月から1986年4月まで運用され、その間にほとんどの種類の天体のX線帯域で1,780回の観測を行った。

この衛星は、国際太陽地球探査機（ISEE）の3機のうちの2機目でした。このプロジェクトは、地球の磁場と太陽風の相互作用を研究するために設計された、 NASAとESRO（後のESA ）の共同プロジェクトでした。プログラムでは、母機と娘機のペア（ISEE-1とISEE-2）と太陽中心軌道の宇宙船（ISEE-3、後に国際彗星探査機に改名）の3機の宇宙船が使用されました。ISEE-2に搭載された機器は、電場と磁場の特性を測定するように設計されました。ISEE-2は1977年10月に打ち上げられ、1987年9月に再突入しました。^[16] ISEE-1（別名エクスプローラー56）とISEE-3はNASAによって製造され、ISEE-2はESAによって製造されました。宇宙探査機には、100人を超える同じ科学者グループによってサポートされている補完的な機器がありました。^[17]少なくとも32の機関が関与し、磁場の理解に焦点が当てられました。^[17] ISEE-1とISEE-2は地球の近くに留まり、ISEE-3は太陽中心軌道に入った。^[17]

1973 年に交渉されたこの新しい ESRO の方針により、ESRO は欧州のアリアンロケットの開発に関する全責任を負うことになりました。この作業はCNESに委託されました。2 番目のパッケージ契約により、ESRO はスペースラボプロジェクトでNASAと協力し、MAROTS 海上衛星ナビゲーション プロジェクトを管理できるようになりました。この契約により、資金提供国にとって資金調達が容易になり、柔軟性が増し、組織全体の予算が倍増しました。ESRO は、これらの方針ガイドラインに基づいて、NASA と共に国際紫外線探査ミッションにも参加しました。

ESRO 内での電気通信プログラムへの第一歩は、1966 年末に欧州衛星通信会議が同組織に欧州電気通信衛星プロジェクトの可能性を調査するよう要請したときに踏み出されました。この初期段階とその後の 5 年間に調査は行われましたが、ESRO 評議会は最初の包括協定が発効した 1971 年まで研究開発活動を承認しませんでした。この遅れは、ESRO の厳格な意思決定構造と、当時の ESRO 会員の間に存在していた不利な政治状況によるものでした。これらの問題は、1971 年の政策変更の一環として、特に、申請プロジェクトの資金調達のための完全に自発的なメカニズムの概要が示されたことで、ほぼ解消されました。最初の包括協定に基づき、ESRO は、欧州郵政電気通信主管庁会議および欧州放送連合と提携して、1980 年代初頭までに欧州衛星システムを確立するプロジェクトを追求しました。 ESRO は 1975 年に ELDO と合併して欧州宇宙機関 ( ESA)を設立し、その後 1978 年に最初の衛星である軌道試験衛星の打ち上げに成功しました。

• ESA 歴史諮問委員会:欧州宇宙機関の歴史 1958-1987、第 1 巻: ESRO と ELDO の物語(=ESA 特別出版物 1235)。欧州宇宙機関 2001、ISBN  92-9092-536-1、ISSN  1609-042X