「はやぶさ2」の今……小惑星「リュウグウ」まであと７カ月＞

2017年09月19日 07時15分 公開



「はやぶさ2」の今……小惑星「リュウグウ」まであと9カ月



小惑星探査機「はやぶさ2」が目的の小惑星に到着するまであと9カ月に迫った。はやぶさ2の現在の状態は。


[産経新聞]

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産経新聞

　小惑星探査機「はやぶさ2」が目的の小惑星に到着するまであと9カ月に迫った。地球から約2億4千万キロ離れた宇宙空間を順調に航行中だが、宇宙航空研究開発機構（JAXA）は「これからの順調を約束するものではない」と気を引き締めている。

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小惑星「リュウグウ」へと降下する探査機「はやぶさ2」の想像図（池下章裕氏提供）

　はやぶさ2は、人類史上初めて小惑星の物質を地球に持ち帰った初代はやぶさの後継機。初代が探査した「イトカワ」よりも原始的とされる「リュウグウ」に向かう。この小惑星は有機物や水を含んでいると考えられ、探査は地球の生命や海の起源の理解につながると期待されている。

　平成26年12月に打ち上げられ、航行距離は既に25億キロに及ぶ。来年6月にもリュウグウに到着し、東京五輪開催後の32年末ごろ地球に帰還する計画だ。

イオンエンジン好調

　エンジンの故障で何度も危機にひんした初代とは対照的に、これまでの航行は極めて順調だ。

　機体を加速させるイオンエンジンの連続運転は昨年3〜5月と、11月から今年4月までの2回、計約3300時間にわたり正常に行った。年末ごろから3回目の連続運転を実施し、軌道をリュウグウの軌道に合わせる計画だ。

　順調な航行で運用に余裕ができたため、地球と太陽の引力などが釣り合う特殊な場所にさしかかった今年4月、搭載カメラで未知の小惑星発見に挑んだ。見つからなかったが、意味のある挑戦だったという。

　津田雄一プロジェクトマネージャは「宝くじを当てるようなものだったが、チャンスは逃さない精神でシャッターを切った。運用の練度を高める訓練になった」と話す。


リュウグウの形状把握が課題

　チームは現在、小惑星でどのような探査を行うか検討中だが、リュウグウの詳しい姿は到着後でないと分からないという大きな課題がある。探査計画を立てるには天体の自転軸の角度や重力、形状、温度、表面の状態の見極めが鍵を握るが、そのいずれもはっきりしていないのだ。

　イトカワは米国があらかじめ地球からレーダーで観測していたため、到着前におよその形状や自転軸の角度が分かっていた。しかしリュウグウは地球から遠く離れた場所にいたため、詳しく観測できなかった。

　「どんな形状か想定するのは大切だが、それが外れると対処できなくなる」と津田氏。そこでチームは小惑星のさまざまな形状を考えて立体モデルをつくり、着陸地点の決定などの訓練を繰り返しているという。

　探査のシナリオの一例が明らかにされている。まず、初期の観測データを基に適切な降下地点を決定。2回降下して地表の物質を採取する。その後、弾丸を衝突させてクレーターを作り、その近くで3回目の降下を行って地下の物質の採取を試みる。

　地球に向けて小惑星を出発するのは31年11〜12月の予定だが、降下は5月ごろまでに終える。それ以降だと太陽に近づいて熱くなり、機体を傷める恐れがあるためだ。1回目の降下前と3回目の降下後には、初代が失敗した小型ロボットの着陸に再挑戦する。

新技術の試験に相次ぎ成功

　地球を出発後、新技術の試験に相次いで成功した。その一つは機体の位置を精密に特定する技術だ。地球上の2カ所のアンテナで探査機からの電波を同時に受信し、さらに天体からの電波も利用する手法で、従来と比べ位置精度が10倍以上に高まるという。


探査機と通信を行うには、地球が自転するため地上局をときどき変更する必要がある。このとき数十分から1時間、通信が途絶するのが難点だ。そこで今回は通信が極力途絶えないようにする方法も試行し、成功している。

　通信に使う周波数は初代のX帯に加え、約4倍のデータを送信できるKa帯を新たに採用した。深宇宙探査機ではほとんど使われなかった周波数帯だ。地球から約5千万キロの距離で試験に成功したが、小惑星到着時の約3億6千万キロでも威力を発揮するか注目される。

　初代はトラブルが発生した際、太陽光の力を利用する姿勢制御を緊急措置として行った。燃料や電気を使わない利点があるため、今回はこの方法を9カ月間利用し、機体に内蔵する4基の姿勢制御装置のうち3基を温存できたという。

ライバル米国も着々

　津田氏は「今後はイオンエンジンの着実な運転や、小惑星の高度20キロにぴったり着ける作業が大きな山場だと感じている。チームワークはよく、気を引き締めてやっていきたい」と意気込みを語る。

　一方、はやぶさ2のライバルともいえる米国の小惑星探査機「オシリス・レックス」は昨年9月に打ち上げられ、来年8月の小惑星「ベンヌ」到着に向けてこちらも順調に航行中だ。日本時間の今月23日に地球に接近し、地球の引力を利用して軌道を曲げ、小惑星へと進路を変更し加速する「スイングバイ」を実施する。運用の山場の一つで、こちらも注目される。

　初代はやぶさは幾多の困難を乗り越えて国民の感動を呼んだ。2代目はぜひ、安定ぶりを発揮する形で大きな注目を集めてほしいものだ。（科学部　草下健夫）

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http://www.itmedia.co.jp/news/articles/1709/19/news047_3.html