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| 2014年12月14日(日) | はやぶさ2 宇宙へ |
小惑星探査機 はやぶさ2 2014 11月30日打ち上げ
2010年、劇的な帰還で日本中を熱くした「はやぶさ」。その後継機「はやぶさ2」は2014、11月30日種子島宇宙センターから6年間の宇宙大航海に旅立つ。
小惑星の地表面を吹き飛ばした後、サンプル採取機を設置し、小惑星内部の物質をカプセルに収納する。爆破は一回、接地は3回試みる。
はやぶさ2のミッションは、はやぶさ同様、小惑星の物質を地球に持ち帰るが、今回は生命の起源を解くことを見座す。小惑星からのサンプルリターンは、日本独自の超技術だ。今回の目的地は前回とは異なり、水や有機物を含む可能性のある「C型」の小惑星である。地球帰還は2020年冬を予定している。多くの科学者が参加したことも前回とは異なる。
地球誕生の謎を解く「物質」を持ち帰れ
「はやぶさ」の60億�劼發領垢魏椎修砲靴燭里肋淵┘佑痢屮ぅ�ンエンジン」のおかげでもあった。その開発者である國中均さん（ＪＡＸA）は4年半前、カプセル回収隊を指揮したが、今回は総指揮官を務める。地球接近小惑星1万個のうち着地してサンプルを持ち帰れるC型小惑星は「1999 JU3」ただ一つ。そこに到達するためには、今回の打ち上げを逃すと数年間はチャンスがない。そのため、予算がつかず計画延期されていた「はやぶさ2」は、最低でも3年はかかる探査機の開発・製造を約2年で成し遂げねばならなかった。
「はやぶさ」は光学技術実証機として「小惑星への往復探査」という独自の超技術を手にしたが、「はやぶさ2」はその能力を完全なものに仕上げる。「『はやぶさ2』は惑星形成の解明など、科学目的が大きくなった点が『はやぶさ』とかなり異なります。そのため惑星科学者たちがチームに加わったんですが、大変なバトル続きでね。『はやぶさ2』は」重量が『ひゃぶさ』より約100kg増。その半分は機器改善のための増加分で、残りが科学観測分です。
このきわめて厳しい重量制限の中で、画期的な科学的成果が期待できる機能をどう搭載するかをめぐって、熱い議論が交わされました。しかしそのおかげで『はやぶさ2』はより進化した、世界に誇れる科学ミッションになったんです」
大型探査機であれば、燃料を大量に搭載し、パワーのある科学推進エンジンで宇宙を航行できる。しかし「はやぶさ」シリーズは、世界の常識ではありえない低予算ゆえ、500〜600kgと小粒。そのため60億�劼發留�宙航行を続けるために、科学推進エンジンの10分の1という低燃費で航行可能なイオンエンジンが選ばれた。ソーラーパネルで得た電力で燃料をイオン化し、噴射するため電気推進と呼ばれる。イオンエンジンには3種のタイプがあるが、「はやぶさ」では実用化が難しく「笑いかねないほど異端」（西川和孝さん）のマイクロ波方式を採用した。「人がやっていないことに挑戦する」という技術者魂に加え、「より長寿命化が可能のはず」と信じたからだ。
そうして開発したマイクロ波方式のイオンエンジンは、打ち上げ前に真空装置で世界最長運転記録を更新し続けたが、なぜか前回の宇宙航行中には次々と「エンスト」を起こし危機的状況に追い込まれた。前回の反省を生かして今回、10年以上前の試運転に用いたイオンエンジンを分解し、原因を徹底究明。劣化を防ぐ設計変更を行ない、しかも同じサイズで推進力を25％高めることにも成功した。コンピューターシュミレーションによって劣化の進行度合いも確認している。この新モデル4基を搭載した。
「はやぶさ2」の最大の売りが爆弾の搭載。衝突装置だ。小惑星の表面の物質は、数十億年にわたる太陽風化で変質しているため、爆弾で人口クレーターを作り、新鮮な地下の物質を得ようというのだ。爆弾を搭載した探査機など、世界でも例がない初めての試みである。
「はやぶさ2」は小惑星上空で発射装置と弾丸（爆薬と2.5kgの銅製ライナー）が一体となった装置をそっと分離後、小惑星の裏側へと退避。やがて宙に浮いた発射装置内の4.7kgの爆薬に点火、直径約27センチのライナーが時速約7200�劼脳彳諭▲�レーターを作る。その様子は「世界最小の人工衛星」と評価された宇宙カメラの進化モデル「DCAM3]が子細に記録。その後、「はやぶさ2」はクレーターの底に接地してサンプルを採取する。
地球への帰還 1万度の高熱に耐える 奇跡のカプセル、再び地球へ
所惑星への3回の接地で採取した砂粒である粒子は、かぷせるでちきゅうにもちかえる。はやぶさとは異なるものにしたかったが、開発時間が足りずはやぶさと同じ形状になったという。このカプセルは、時速4万3000�劼箸いμ埖�度で大気圏に突入するため「畳半畳に電気ストーブ15.000台」総統という超高熱を受ける。それに耐えるにはかなりの大きさが必要だが、重量はわずが約20kg。これほど小粒の再突入カプセルは宇宙開発史上の常識破りで、NASA垂涎の日本の宇宙技術力の結晶だ。
『週刊現代』12.6
