インタビュー ボイジャー宇宙船が地球を離れ、太陽系外、そして最終的には星間空間の探査に着手してから41年が経ちました。ボイジャーの撮影チームで唯一のイギリス人である彼にとって、その旅はさらに古く、1960年代、オックスフォード大学で始まりました。
当時26歳だったギャリー・E・ハント博士は、オックスフォード大学で大気研究に携わっていました。1969年、アリゾナ州ツーソンで開催された会議で木星に関する論文を発表し、NASAの幹部の注目を集めました。大気の分光分析における雲の検出と除去に関する研究がきっかけとなり、ハント博士はその後20年間、太陽系の巨大ガス惑星やその先にある惑星への探査ミッションに従事しました。
西へ行け、若者よ
「1970年に、私はJPL（ジェット推進研究所）に正職員として赴任しました」とハント氏はレジスター紙に語り、その過程で自宅を売却し米国に移住した。
当時JPLで航空学の大学院生だったゲイリー・フランドロが、JPLの数学者マイケル・ミノビッチの以前の研究を拡張してから5年が経っていました。その方程式は、木星の重力場を利用して、最小限の燃料で土星だけでなく天王星と海王星も通過できるミッションが可能であることを示していました。いくつかの計画には冥王星への訪問も含まれていました。唯一の問題は、打ち上げが1976年から1978年の間に行われなければならなかったことです。次の機会はそれから175年後に訪れました。
木星、土星、天王星、海王星まで行けることは既に分かっていましたし、宇宙船に必要な燃料を満タンまで満たせば大丈夫だとも分かっていました。実際そうしました。でも、誰にも言わなかったんです…
ハント氏がJPLに着任した時期は、マリナー9号探査機が巨大な火星の砂嵐の中、火星に到着した時期と重なっていました。ハント氏は「この仕事に携われることを心から嬉しく思いました」と語り、袖をまくり上げて砂雲の分析に取り組みました。当初の任務は、地上からの分光観測を用いて木星と土星の大気の構造を分析する方法を開発することでした。しかし、JPLの多くの研究者が当初は死にかけた衛星のような惑星だと考えていたものへと、彼の仕事は急速に後回しにされました。
このミッションで得られた教訓、特に変化する状況に対処するために飛行ソフトウェアを更新する能力は、その後のボイジャー ミッションで非常に重要であることが証明されました。
グランドツアーのご紹介（いや、あれじゃないですよ）
しかし、ハントがデータから雲を除去し、大気の組成を特定する技術の開発に尽力する一方で、NASAではフランドロの「グランドツアー」に何かを送り込もうとする機運が高まっていた。1970年から1972年にかけて、ハントはこのミッションの実現可能性調査にも取り組んだ。
JPLは既にグランドツアーに4機の探査機を送る提案を出していた。熱電式外惑星探査機（TOPS）として知られるこれらの探査機は、成功を収めた前任機マリナーの高性能版となる予定だった。探査機が太陽エネルギーで探査機に電力を供給できる地点を超えて探査機を航行できるよう、太陽電池パネルは放射性同位体熱電発電機（RTG）に交換される予定だった。
米国議会はそのようなミッションの費用負担に難色を示し（NASAはスペースシャトル計画にも資金援助を行っていた）、TOPSをベースとしたグランドツアーは1972年1月に中止された。この計画は当初、既存のマリナー・プラットフォームを応用した、もう少し平凡な計画に置き換えられた。これらのミッションは、その歴史を強調するかのように、マリナー11号と12号と呼ばれた。もちろん、この計画は当初の計画をはるかに超えて進化を遂げることになる。
デジタル化
この間、ハントは英国に戻ることを決意した。当時英国気象庁長官であり、雲物理学の専門家でもあったジョン・メイソン卿の誘いを受けたためだ。英国の気象学に注力する中で、ハントはコンピューター技術を用いて雲を追跡し、大気の速度を測定する提案書を作成した。ビジコンシステムを用いた画像処理技術の進歩により、すべてのピクセルが輝度を持つデジタル画像が撮影できるようになった。ハントは、既存のアナログシステムとは異なり、「適切な科学的分析」が可能になったと述べた。
彼の提案は、当時マリナー木星・土星探査（MJS）ミッションと呼ばれていたミッションの画像撮影チームに提出された約600件の提案のうちの1件に過ぎませんでした。NASAは9件を選び、ハント氏の提案もその1件でした。彼はそのチームの一員でした。「ボイジャー計画全体を通して、私は唯一のイギリス人でした。イギリス人がNASAにこの種のミッションに選ばれたのは初めてのことでした。」
英国研究会議は途方に暮れ、当時のNASA長官ジェームズ・フレッチャー博士がようやく決断を下した。ハント氏は当時を振り返り、この通信文は「まるでホラーストーリーのようだ」と語る。1970年代の通信技術には限界があり、選考の通知はまるで別時代の話のように聞こえる。「テレックスで選考を知りました。1972年12月6日のことでした」
その後の5年間、ハント氏は英国気象庁での勤務と、MJS画像プラットフォームを率いる9人チームの一員としての職務のためロサンゼルスに通勤するという両立を強いられた。
ボイジャー撮影チーム（後列：ギャリー・E・ハント、カール・セーガン、トビー・オーウェン、マートン・デイヴィス。前列：エド・ダニエルソン、ブラッド・スミス、アラン・クック3世、ヴェルナー・スオミ、ラリー・ソーダーブロム）
今年7月に逝去したブラッド・スミス率いる画像撮影チームは、画像の撮影にビジコンカメラをすぐに選定しました。ビジコンは、今日の電荷結合素子（CCD）の前身である撮像管で、ボイジャー号に搭載されたシステムは800×800ピクセルの解像度で画像を撮影できました。各ピクセルには8ビットの輝度データが含まれていました。
ボイジャー号には2台のカメラが搭載されており、1台は焦点距離200mmの広角カメラ、もう1台は焦点距離1,500mmの狭角カメラです。各カメラにはフィルターホイールも搭載されており、色を捉えるだけでなく、メタンやナトリウムなどの物質をフィルタリングすることもできます。ナトリウムは、木星の衛星イオを観測していた地上の天文学者によって発見されたため、後から搭載されました。
ボイジャー・ビディコン
意思決定プロセスについて、ハント氏は「チームミーティングで経験した中で、最大級のワイルド・ウェスト（西部劇）のような激突でした。若いメンバーは皆、『ああ、もちろんナトリウムフィルターは使える。搭載しないわけにはいかない。イオの周りでどんな画像が撮れるか考えてみろ』と言い、一方でベテランのマートン・デイヴィス氏のようなベテランは、『フィルターホイールが詰まって、撮ろうとしているものがすべてフィルターに写ってしまうことを想像してみてくれ。そんな賭けに出る覚悟はあるか？』と心配していました」と語った。
もちろん、チームは40歳以上の投票者と40歳未満の投票者を分けて、賭けに出た。しかし、これは決してミッションにおける最後の賭けではなかった。
パイオニアが救出に
1973年に木星を通過したパイオニア10号が木星を取り囲む強力な放射線帯の衝撃を受けた際に送信されたデータによって、MJSの確率は劇的に向上しました。また、同機の微小流星体検出器には10回の衝突が記録されており、科学者たちはMJS用の同様の装置を削除しました。
探査機間には大きな違いがあったにもかかわらず、得られた知識は非常に貴重でした。「あれは回転する宇宙船でした。これは三軸安定化された宇宙船なので、全く異なるものです。そのため、機器がそれに耐えられることを確認する必要がありました。時速25,000マイル（約4万1000キロメートル）で移動しているため、ほんの1ミクロンサイズの塵でも宇宙船を破壊してしまう可能性があり、命がけの作業でした。」
