長さ13メートルを超える弾道ミサイルは、ミリメートルが十分に小さな測定単位であるはずの機械のように見えるかもしれません。しかし、アメリカで最も洗練された戦略システムの 1 つが意図したとおりに機能することを保証するには、 1ミリメートルの10万分の1のスケールを使って研究する科学者がいます。
彼らは、南カリフォルニアにあるアメリカ海軍センターであるコロナ海軍水上戦センターの専門家です。そこでは、計測科学技術研究所では、100 万分の 1 センチメートル (ほぼ 1 ナノメートルに相当) の公差でコンポーネントをテストできます。ただし、重要な精度があります。 これらのナノメートルは、ミサイルが目標に到達する誤差の範囲を表すものではありません。 これらは、特定の部品の寸法と特性を非常に正確に検証する能力を指します。
この物語の主人公は、米国の戦略核兵器の一部である潜水艦発射弾道ミサイル、トライデント II D5 寿命延長 (D5LE) です。その機能は 抑止能力を提供しますが、その性質上、非常に信頼性が高くなければなりません。 そして、その信頼性を達成するために、精度は、ミサイルが潜水艦を離れて実験室に焦点を合わせるずっと前から始まります。
コロナの海軍水上戦センターでは、科学者がトライデント システム コンポーネントをテストするために特別に設計された特別なインターフェース ゲージとして知られる特別なツールを管理および認証しています。 単に一定の長さかどうかを測るだけではありません。 これらの機器を使用すると、形状、フィット感、動作を最大 100 万分の 1 センチメートルの公差まで検証できます。
そしてその違いが重要です。ある部品は正しい寸法を持っているように見えても、別の部品と完全に一致しない場合があります。非常に複雑なシステムでは、小さな偏差がコンポーネントの組み立てやその後の動作に影響を与える可能性があります。 ゲージを使用すると、各部品が適合し機能するために必要な形状とサイズであることを確認できます。 ミサイルに組み込まれたときの仕様に従って。
「あらゆるメーカーのすべてのコンポーネントは、これらのキャリバーのおかげで正しく構築されています – NSWC コロナの武器インターフェース評価部門の責任者、マイケル・ピアース氏は声明で述べています。私たちがここで行っている仕事は、 それらの武器が使用されるたびに設計通りに機能することを保証します”。
そしてここに、この話の最も興味深い側面の 1 つが現れます。研究所はミサイルの各部品を製造しているわけではありません。その機能は、検証を可能にする測定基準を確立および維持することです。 NSWC コロナはこれらの口径を管理し、トライデント ミサイルの製造と組み立てを担当する防衛産業パートナーに出荷しています。その使用は必須であるため、 異なるメーカーは同じテストシステムに合格し、海軍によって定められた要件を満たす必要があります。。ある意味、それは精度の連鎖です。 エンジニアがキャリバーを設計します。これらは、米国で最も要求の厳しい測定基準を使用して認定されます。最後に、メーカーはコンポーネントをチェックするためにそれらを使用します。
「私たちには、これらの高度に専門化されたツールを設計するエンジニアがいます – Pierce 氏は付け加えます -。 「精度を保証するために、最高の国家測定基準に対して認証を受けています。」
その結果、スケールのパラドックスが生じます。トライデントは、実験室で観察できるものと比較すると巨大な機械です。しかし、その動作を保証するチェックの一部は、実質的にミクロの世界に属する精度で実行されます。 100万分の1センチメートルの測定能力は1ナノメートルに相当します。つまり、 1ミリメートルの約10万分の1の寸法。 それはミサイルの部品がナノメートルであるという意味ではありません。それらは完全に目に見えるコンポーネントであり、多くの場合、そのスケールよりもはるかに大きな寸法です。驚くべきことは、科学者が巨視的な断片のナノメートルの違いを検出して監視できることです。そして、このレベルの制御は Trident に限定されません。
そしてこのミサイルの場合、この要件には時間的な側面もあります。これは長期間稼働し続ける必要がある戦略的なシステムであるため、メンテナンスと可用性のためには、コンポーネントを非常に正確にチェックする機能が不可欠です。 したがって、この物語は、ナノメートルの精度で標的に命中するミサイルの物語ではなく、むしろ、 企業が製造した部品が安全であることを保証できる科学的インフラストラクチャ 2 番目の会社によって製造された別の製品は、まったく同じ測定ルールに応答します。
ミサイルの大きさはメートルで、その部品の重さはキロ単位になることもありますが、その背後には、1ミリメートルの数千分の1のスケールで違いを検出できる科学者がいます。 なぜなら より複雑なシステムでは、最終的に目に見える精度ははるかに早い段階で始まり、そのスケールは私たちの目では決して認識できません。
