宇宙航空の最新情報マガジン

国立研究開発法人
宇宙航空研究開発機構
機関誌

076

No.

April 2019

「 は や ぶ さ２」タッチ ダ ウン 成 功

CONTENTS

076 April 2019No.

Cover Photo:2019年2月22日7時48分(地上、日本時間)、「はやぶさ2」は小惑星リュウグウの着地予定地点に無事着地しました。カバー画像は、
タッチダウン後の上昇中に広角の光学航法カメラ(ONC-W1)で撮影したものに、着陸予定地点(紫色の円)と投下したターゲットマーカの位置を示
す赤い矢印（矢印の先の白い点がマーカ）を合成したものです。
リュウグウ
の地表に
「はやぶさ2」のシルエットがきれいに映っています。
「はやぶさ2」
タッチダウンの詳細は今号P3-5をご覧ください。(画像クレジット:JAXA、東京大、高知大、立教大、名古屋大、千葉工大、明治大、会津大、産総研)「はやぶさ2」
小惑星リュウグウへのピンポイントタッチダウン成功！
吉川 真

宇宙科学研究所 宇宙機応用工学研究系 准教授「はやぶさ2」
プロジェクトチーム ミッションマネージャ

4

ドキュメント「はやぶさ2」6

月周回軌道から月面へ

2019年2月22日8時9分。リュウグウへのタッチ
ダウン後、「はやぶさ2」の状態が正常であることが確認され、拍手が沸き起こる管制室。

①タッチダウンの成功を確認し、祈願のダルマに目をいれる津田プロジェクトマネージャ。②タッチ
ダウン後「はやぶさ2」からのテレメトリ受信の画面を見つめる國中理事。③「はやぶさ2」が降下から上昇へ転じたことが確認され、タッチダウン成功を喜び合う津田プロジェクトマネージャと佐伯プロ
ジェクトエンジニア。④タッチダウンの瞬間を見守る初代はやぶさプロジェクトマネージャ川口教授。

＜＜

3

国立研究開発法人
宇宙航空研究開発機構機関誌＜＜

宇宙航空の最新情報マガジン

リュウグウへのタッチダウンはこうして成功した！

❶

JAXAが考えている宇宙探査シナリオ
国際宇宙探査センター センター長
佐々木 宏

10

世界が
「いぶき2号」
を必要としている

地球環境を守るため衛星データを活用する時代がはじまった
環境省 地球環境局 総務課 研究調査室/気候変動適応室 室長
大井 通博
12

チームで挑む小型回収カプセル～研究開発のたすきをつなぐミッション～
中村 涼
宮崎 和宏
春木 美鈴
畠中 龍太

15

❷

有人宇宙技術部門 HTV技術センター 主任研究開発員
有人宇宙技術部門 HTV技術センター 主任研究開発員
研究開発部門 第一研究ユニット 研究開発員
研究開発部門 第二研究ユニット 研究開発員「はやぶさ2 」
小惑星リュウグウへのピンポイントタッチダウン成功！

福井県の高校生たちが開発

宇宙日本食「サバ醤油味付け缶詰」
がJAXAの認証を得るまでの12年
16

よしかわ まこと

文：吉川

産官学の異分野連携で航空機の電動化を目指す
航空機電動化(ECLAIR)コンソーシアム
西沢 啓

航空技術部門 次世代航空イノベーションハブ ハブマネージャ(エミッションフリー航空機技術チーム長)❸

18 ［ 研究開発の現場から ］

再使用ロケットが切り拓く宇宙利用拡大

管制室は緊張状態から拍手へと変わりました。
「はやぶさ２」が、宇宙科学研究所 宇宙飛翔工学研究系 准教授
研究開発部門 第四研究ユニット 研究領域主幹 主幹研究開発員
研究開発部門 1段再使用飛行実験(CALLISTO)プリプロジェクトチーム チーム長
研究開発部門 1段再使用飛行実験(CALLISTO)プリプロジェクトチーム 副チーム長

20 ［ JAXAトピックス ］❹

1.「HTV搭載小型回収カプセルの開発」
が日本産業技術大賞文部科学大臣賞受賞
2. イプシロンロケット4号機による革新的衛星技術実証1号機の打ち上げ成功！

「2019年2月22日、人類の手が新しい
小さな星に届きました。」「はやぶさ2」
プロジェクトマネージャが発したこの言葉は、
とても爽やかにJAXA
相模原キャンパスの記者会見場に響き渡りました。その後の報道、SNS、JAXAへの直接のお便り等々を通じ、私たちは世界中の人々とその成功の喜びを分かち合えたことを実感しています。多くの皆様のご協力・ご声援ありがとうございました。
（広報部長 鈴木明子)

宇宙科学研究所
宇宙機応用工学研究系准教授「はやぶさ２」
プロジェクトチーム ミッションマネージャ

2019年2月22日、午前7時48分、JAXA宇宙科学研究所の再使用型宇宙輸送システムの研究[小型実験機RV-Xと1段再使用飛行実験(CALLISTO)]
野中 聡
紙田 徹
石本 真二
齋藤 靖博

真

発行責任者
JAXA

(国立研究開発法人
宇宙航空研究開発機構）

広報部長

鈴木 明子

JAXA's 編集委員会
委員長
鈴木 明子
委員
青山 剛史
寺門 和夫
山根 一眞
山村 一誠
アドバイザー
的川 泰宣
編集制作
株式会社ビー・シー・シー
2019年4月1日発行©JAXA

さとほぼ同じ大きさです。
そのタッチダウンは上記のように成功し、プロジェクトメン

下降から上昇に転じたことが分かった瞬間です。その後、8時9バー一同ほっとしたわけですが、さらに驚くべきことが続きま分には探査機からのテレメトリも受信できて、探査機状態が正した。それは、
タッチダウンをしたところの写真を見ると、そこ常であることに加えて、プロジェクタイルを発射するシーケンスが変色して見えていたのです。これはタッチダウンによって舞が正常に終了していることも確認されました。ここで再び管制い上がった砂礫のためだろうとすぐに予想されましたが、ただ室では拍手が起こりました。
タッチダウンが成功したのです。

変色域が広すぎるような感じもしました。この疑問は、続けて「はやぶさ２」は2018年6月27日に小惑星リュウグウに

ダウンリンクされた小型モニタカメラ（CAM-H）の画像で解決到 着して以 来 、リュウグウを詳しく観 測し、小 型ローバ のしました。CAM-Hの画像ではタッチダウンの直後に多数の小MINERVA−II1（AとBの2機）
や小型着陸機のMASCOTを石（砂礫）
が小惑星上空高くまで舞い上がっていたのです。こリュウグウ表面に降ろすことに成功しました。
しかし、最重要のの映像は、惑星探査史を塗りかえるのではないかと思わせる運用であるタッチダウンについては、2018年10月から2019

ほど、感動的なものでした。

年2月に延期して行うことにしました。その理由は、
リュウグウ

次の大きな運用は衝突装置を使った人工クレーターの生成

表面が大小無数と言ってよいほどの岩塊で覆われており、平実験、そして2回目のタッチダウンになります。さらには、最後らな部分がほとんど無かったためです。最終的には10月の運に１機残っている小型ローバMINERVA-II2の分離もありま用で降ろしたターゲットマーカの近くの幅6メートルほどの場す。そして2019年末にはリュウグウから出発して、2020年末

所にタッチダウンすることになりました。これは探査機の大きの地球帰還を目指します。
＊時刻はすべて地上での日本時間です。

3
JAXA's No.076

©JAXA＜＜

小型モニタカメラ（CAM-H）
による撮
影。
（ 左上）
タッチダウン直前の2月22日、7時45分(地上、日本時間)に高度約8.5mから撮影された画像。
（ 左下）
タッチダウン直後の7時48分に高度約8.0mから撮影された画像。

タッチダウン直後にタッチダウン地点付
近を撮影した画像。広角の光学航法カメラ（ONC-W1）
によって、2019年2月22日
7時49分頃（地上、
日本時間）に撮影された。
探査機の高度は25m前後。円は、タッチダ
ウン予定地点を示す。 矢印の先の白い点がターゲットマーカである。
（画像クレジット：
JAXA、東京大、高知大、立教大、名古屋大、
千葉工大、明治大、会津大、産総研）

＜＜

©JAXA

©JAXA

リュウグウへのタッチダウンは「はやぶさ2」
こうして成功した！

ドキュメント（時刻はすべて地上での日本時間です。
「はやぶさ2」から地球に電波が届くには19分かかるので、以下のすべての事象は、「はやぶさ2」
機上では19分前に起こっています）「はやぶさ2」は当初予定されていた軌道に復帰した。高度は約6kmであった。
「 はや ぶさ2 」のタッチダウン運 用 が始まった。
「はやぶさ2 」が 目 指すのは、
L08-E1領域の半径3mの円内へのピンポイントタッチダウンである。ピンポイント

Gate 2での降下継続の可否確認開始。
降下継続の判断が下された。

タッチダウンとは、
すでに投下したターゲッ
トマーカの位置をもとにして探査機の位置を制御し、高精度なタッチダウンを行う手法である。タッチダウン場所のすぐ近くには、昨年10月に行ったTD1-R3（タッチダウ＜＜

タッチダウン地点。おおよその位置は、
図の赤い四角（■）のところである。

Gate3での最終降下判断（GO/NOGO

ンのための3回目のリハーサル）
で落とした

判断）
開始。この時点で「はやぶさ2」はリュターゲットマーカ、TM-Bがある。

ウグウ表面から500mの高度まで降下しこの日はタッチダウンに必要なプログラており、ここでのデータを地球に送ってきた。

しながら、「はやぶさ2」は降下を始めた。
「は径3mの円の中心からわずか1m離れた場

ムの伝送などの準備が行われた。
リュウグ「はやぶさ2」
チームは送られてきたデータ

やぶさ2」
は降下の間、常に自己監視をして所にタッチダウンしたことが明らかになった。

ウへの降下開始は翌21日の08時13分のから、探査機が目標に到達できるかどうかおり、異常が起こったと判断すると、すぐにア予定であった。

の判断を行った。高度500m以下は、「はや

ボート（緊急上昇）
することになっていた。

©JAXA

Gate1チェックが開始された。タッチダ

ぶさ2」が搭載コンピュータに基づき自律降「はやぶさ2」との通信がLGA（低利得ア

下・タッチダウンを行う。地上からのコマンド

ンテナ）
からHGA
（高利得アンテナ）に切りが「はやぶさ2」に届くまで19分かかるため、「はやぶさ2」はここまでLIDAR（レーザ高替えられ、探査機からのテレメトリデータを

ここから先は、地上からの指令で探査機を度計）を使ってリュウグウからの高度を計受信できるようになった。探査機の状態が誘導することは基本的にできない。

ウン運用では、運用の途中に判断ポイント

測していたが、LRF（レーザ・レンジ・ファイン

正常であることが確認された。その後、送ダ）が高度計測を引き継いだ。

られてきたテレメトリデータを確認したとこ
ろ、弾丸発射装置付近の温度が上昇したこ（Gate）が設定されている。Gate1では＜＜タッチダウンの成功を記念して、「はやぶさ2」
プロジェ
クト関係者全員が集合して記念写真が撮影された。

と、および上昇中の画像データから、弾丸

リュウグウへの降下開始の可否判断を行「はやぶさ2」は目標に到達できると判断う。
「はやぶさ2」の降下準備プログラムをされ、GOコマンドが送られた。
「はやぶさ2」「はやぶさ2」はターゲットマーカの真上、動作させたところ、探査機が認識しているにGOコマンドが届いた時には、探査機は

高度8.5mまで降下し、ホバリングを開始。

位置情報が想定と異なっていた。このた

高度140mまで降下していた。

着陸のために姿勢を傾ける態勢に入った。

め、降下開始の可否判断を遅らせ、状況

着陸地点には少し傾斜がある。そのため、確認が行われた。探査機は正常で、降下「はやぶさ2」は傾斜にあわせて姿勢を傾誘導プログラムのいくつかの動作タイミ「はやぶさ2」との通信がHGA（高利得ア

けてからタッチダウンする必要があった。たングを調整することで、降下を問題なく行

ンテナ）
からLGA
（低利得アンテナ）に切りだし、傾斜に完全にならうのではなく、イオえることがわかった。この作業に約5時間替えられた。
この時点で、探査機からのテレンエンジンのある機体後部が岩塊に接触を要した。

メトリデータは送られなくなるので、地上でしないように、後部を少し持ち上げるといは探査機の状態が分からなくなる。ここかう非常に微妙な姿勢を要求された。
「はや

ら先は、低利得アンテナからの一定の周波

ぶさ2」
は姿勢を傾けるとともに、ターゲット「はやぶさ2」にコマンドが送られた。
「は数の電波を受信し、そのドップラー効果か

マーカを視野に入れながら着陸目標方向

やぶさ2」がこのコマンドを受信したのはら「はやぶさ2」の速度をモニターするだけに水平移動した。

19分後。いよいよ高度20kmのホームポジになった。この時点で「はやぶさ2」はリュウションからの降下が始まった。当初の降下

グウから高度45mでホバリングの状態に開始時刻から5時間遅れていた。タッチダ入っていた。

ウン時刻は決められているため、この遅れが発射されたことが確認された。

リュウグウのサンプルが入っていると考えられるキャッチャA室が閉鎖された。

「はやぶさ2」はホームポジションに戻った。

着陸姿勢が安定し、「はやぶさ2」は最終降下に入った。

を取り戻さなくてはならなかった。
「はやぶ

4
JAXA's No.076

さ2」は秒速40cmで降下する予定であっ「はやぶさ2」は自律降下中に、19分前にたが、秒速90cmで降下することになった。

発信された地上のオペレータによるGCP-「はやぶさ2」
チームは秒速1ｍで降下する

NAV誘導の最後の微調整コマンドを受信

アンテナのドップラーデータが降下から上昇訓練を行っていたので、この速度での降下

し、位置の微調整を行いながら、ターゲットに転じたことで確認された。のちのデータ解も問題はなかった。

マーカを捕捉した。ターゲットマーカを追尾

析により、「はやぶさ2」は目標としていた半

タッチ ダ ウン！ これは低利得©JAXA

緑の円内がタッチダウン予定場所で、その中心が着地の目標地点であった。実際に着地した
「はやぶさ
2」
の中心
（青い点）
と、目標地点からのずれは1mであった。
（背景は形状モデル）

5
JAXA's No.076

月周回軌道から月面へ―― ゲートウェイ組み立てのスケることを担う組織です。

ジュールはどうなっていますか。

―― 2018年3月に東京で開催された第2佐々木回国際宇宙探査フォーラム（ISEF2）で、国が打ち上げられます。その後2026年まで、

際宇宙探査を平和目的と人類への利益のだいたい年1回の有人ミッションでゲートために国際的な協力で行うことが確認さ

ウェイを組み立てていきます。
この期間が組

2022年に電気推進エレメントれました。その後、どのような動きがあり

み立てフェーズになります。組み立てフェー

ますか。

ズでの宇宙飛行士の滞在期間は長くて1

佐々木NASAが提唱していた月周回軌

カ月くらいです。ISSのように宇宙飛行士が道の有人拠点「ゲートウェイ
（Gateway）」

ずっと滞在しているわけではありません。

建 設 の 予 算 が 先日成 立して、正 式に米―― 日本がゲートウェイに参加する意義は国ではG Oが かかりました。第 1 回 目のどういうことでしょうか。

プログラム会合が、参加を計画している佐々木 まず、
これが月面への足がかりに＜＜

JAXAが考えている宇宙探査シナリオとした国際宇宙探査をオールJAXAで進め月を周回する軌道に建設されるゲートウェイ©NASA

JAXA、ESA、カナダ、ロシアも出席して開かれたところです。ゲートウェイは月面有人©NASA探査の拠点となるほか、深宇宙環境を利用した科学の場となります。また、火星有人探査のための技術実証の場にもなります。
―― ISS計画のパートナーが集まった形ですね。
佐々木 そうですね。ゲートウェイはいろい
ろな国が利用することになりますが、コアとなるモジュールを作るのはISS計画の参加
国で行うことになっています。

JAXAが得意な技術でゲートウェイ計画に参加―― ゲートウェイとは、どのような施設な佐々木ゲートウェイは各モジュールがく＜＜のでしょうか。

ゲートウェイの構成。左から4番目が国際居住モジュールで、
ヨーロッパとJAXAが担当する。国際居住モジュールの手前にはJAXAのHTV-Xを使用した補給船がドッキングしている。

し刺しのようにつながっていく構成になっています。電力推進エレメント、
ヨーロッパ

式にスタートし、国際宇宙探査活動が動き始めました。JAXAは今後ど

国際宇宙探査センター センター長

6
JAXA's No.076

ルを組み立て、JAXAはそこで使われる
ECLSS（ 生命維持・環境抑制制御）
システ技術で月面での活動を実現しようとターの役割とは何でしょうか。

アームを担当します。ゲートウェイへの物資しているのか。JAXAが考えている

佐々木

補給はNASAとJAXAが行います。

ました。

佐々木 宏

JAXAが担当します。
ヨーロッパがモジューめている太陽系探査の歴史的な成果の一ムを提供する予定です。カナダはロボット

ンターの佐々木宏センター長に聞きひろし

タッチダウンに成功しました。JAXAが進動を行っていますが、国際宇宙探査セン

月面へのシナリオを国際宇宙探査セ

さ さ き

約70tで、ISSの6分の1から7分の1の規模

取材・文：寺門 和夫（科学ジャーナリスト）

国際宇宙探査センターは2018

年7月に発足しました。JAXAには有人宇―― JAXAの生命維持・環境抑制制御の宙技術部門の国際宇宙ステーション（ISS）

技術が国際的に認められたわけですね。

での活動や、「はやぶさ2」のような宇宙科

佐々木学研究所のミッション、宇宙探査イノベー

ウェイに限らず、月面でも使える根幹の技

ションハブでの活動などがあり、
さらに研

術です。
また物資補給はJAXAが現在開発

究開発部門でもさまざまな研究を進めてい中のHTV-Xを使用します。JAXAとしてはます。国際探査センターはこれらの活動の生命維持と物資補給という二つの重要な整合を図り、
これからのべる月・火星を中心技術を担うことを考えています。

サンプルリターン

拡

大

域

の

です。国際居住モジュールはヨーロッパとつといえます。JAXAはさまざまな探査活のような月探査を行い、どのような

はやぶさ2

領

――「はやぶさ2」が小惑星リュウグウへの小天体資源探査他

ピンポイント着陸技術
重力天体表面探査技術

動

の有人拠点
「ゲートウェイ」
構想が正

火星他

活

月を周回する有人拠点建設への多目的モジュール（MPM）です。質量は2024年度のNASAが提唱していた月周回軌道

ル、NASAの居住モジュール、
そしてロシアJAXAの当面の国際宇宙探査シナリオ

類

JAXAが考える将来の月面での有人活動の補助モジュール（ESPRIT）、NASAのユー
ティリティ・モジュール、国際居住モジュー

かぐや

月

SLIM

ピンポイント
着陸技術©JAXA

小型月着陸実証機
SLIM 2021年度©JAXA

月極域探査ミッション
2023年頃〜

月面活動を主体に深宇宙補給技術

そうですね。この技術はゲート

本格探査

初期火星探査重力天体
表面探査技術

ピンポイント
着陸技術

人

©JAXA

有人滞在技術地球©JAXA

月離着陸実証ミッション
HERACLES 2026年頃〜

補給ミッション・月探査支援
2026年頃Gateway組立段階
2022年〜©JAXA

月の本格的な
探査・利用

有人滞在技術

Gateway
運用段階

民営化を推進国際宇宙ステーション

7
JAXA's No.076

なるということです。JAXAだけで直接月にて、まわりを移動する。そして、月面のサン

降りて、また帰ってくることや、中継拠点とな

プルを採取して持って帰るという流れでのる月周回モジュールを独自に持つことは財シナリオを考えています。最初に、小型月着―― SLIMでピンポイント着陸技術を実証

政的にも無理です。それを国際協力の中で

陸実証機（SLIM）
で月面にピンポイント着

し、次の段階として、現在JAXAは月の南実現できるのが一番のポイントだと思いま

陸する技術を実証することになります。

極域に降りる探査を検討していますね。

す。もう一つは、ゲートウェイという地球の――「はやぶさ2」
もそうでしたけれども、佐々木

月の南極域で水を探す

これはインドとの共同ミッション

引力圏を離脱した有人拠点活動に参加する

やはり行きたい所に行くためには、ピンポ

で、着陸機はインドが担当し、JAXAは月面ことで、ISS計画で培った有人の技術を発展

イント着陸が必要ですね。

を移動するローバを担当します。月面での写真左：月へのピンポイント着陸を目指す小型月着陸実証機SLIM。
2021年に打ち上げの予定。
写真右：JAXAが検討している月極域探査。月の南極域に着陸し、ローバで移動しながら水
（氷）
の調査な
どを行う。
インドとの共同で行い、日本はローバを、
インドは着陸機を担当する。

させていくことができることです。こうした佐々木

そうですね。SLIMが着陸を目指

活動は降りるだけではだめで、移動できな観点から、JAXAではゲートウェイを拠点に、しているのは、「 神酒の海」にある月のマン

くてはなりません。私たちはローバの開発

さらに有人月面離着陸機、有人月面拠点、

トル物質が露出していると考えられる場所

は非常に大事だと思っています。質量何百月面与圧ローバなど月面で活動するためのです。月の起源や進化の解明に寄与できるkgというものをしっかりと月面で動かせな技術開発をしていきたいと考えています。

と考えられます。JAXAの月周回衛星「かぐ

いと、将来月面に基地を作ろうとしても、何立つ宇宙船の推進剤に使うことができま―― 日本人宇宙飛行士が月面に立つことや」の観測で分かった場所です。

もできないことになります。

すし、月面での生命維持にも使えます。宇――こうしたシナリオの先に、JAXAとしも可能になるでしょうか。

――「かぐや」で調べて、科学的に面白い―― ローバの技術で難しい点は何ですか。

宙機関として月の探査活動を進めるに当てはどのような月面での活動を構想して獲得や技術イノベーションへの寄与、教育佐々木

場所にピンポイント着陸で降りるわけで佐々木 レゴリスと呼ばれる月の細かいたっては非常に重要な材料になりますのいるのでしょうか。

や人材育成への貢献などの点でも意義のウェイに日本人宇宙飛行士を送りこみ、すね。
「かぐや」は大成功した月探査ミッ

砂の上で移動する技術、それから越夜技

で、水を探しにいくというのは大事だと思佐々木

2020年代はこれまでのべたようある事業だと考えています。我が国の産業2030年代の早い時期に月面に日本人宇ションでした。

術ですね。2週間続く月の夜の環境は温います。

な着陸機とかローバなどの技術を実証しや国民の生活にも直接貢献するもので、国そうですね。2020年代にゲート佐々木

宙飛行士を送ることを目標にしています。

©JAXA

気分解して水素と酸素を作り、月から飛び©JAXA市場を構築することもあります。その上で、宇宙探査の大海原へ

国際平和への貢献、国際社会での日本のていく時期だと思います。2030年には、宇民の皆さんにその意義を理解していただ

宙飛行士が確実に月面に降りて活動できき、
この事業を進めていきたいと思っているレベルまで持っていく。2040年代には、ます。

アポロ計画以後、月の探査はし度がマイナス170℃にもなり、非常に厳し

目標へのピンポイント着陸を目指すSLIMつくしたという雰囲気があったのですが、い。電源の問題もあるし、熱制御系の問題「かぐや」とNASAのLROが月を周りながもあります。難易度の高い技術が必要にら、
しっかりリモートセンシングをして、新なります。

―― 極域探査の次のステップとして検討

人間が常時居住できる拠点を作りたいと―― そのような将来を実現するための、月

たな科学的な興味を引き出したのは大き―― 極域を探査する目的ですが、一つにされているのがHERACLESですね。

思っています。

面活動を主体とした当面の国際宇宙探査

いですね。水の存在の可能性が分かっては水（氷）の存在を調べるということがあり

佐々木

HERACLESは月面からのサンプ

月や火星を目指す宇宙探査の大きな意

シナリオについてうかがいます。

きたのも、これらのリモートセンシングのますね。

ルリターンを目指します。着陸機をJAXA、

義は、人類の活動領域を拡大することと、

佐々木 まずは月面に降りる。次には降り

成果です。

佐々木

月面を移動するローバをカナダが、そして人類の知的資産創出への貢献にあると、私

月面からゲートウェイに戻るための離陸機

たちは思っています。さらに、新しい産業や水が存在すれば、将来、それを電

有人月着陸を見すえた着陸機を
JAXAが担当

をESAが担当します。
―― HERACLESは現在の構想では全質

JAXAの目標とする国際宇宙探査の姿量が8.5tあります。非常に大きな探査機でプレゼンスの確保、日本の革新的な技術の

離陸機
着陸機

すね。
佐々木
無人探査機

大型有人ロケット（米国 NASA・露）

有人宇宙船（米国NASA・露）

無人ロケット

本格探査

火星

Gateway

月着陸、月面移動、
ゲートウェイとのランデブーなどの技術を実証することが目的になっています。JAXAも有人の着陸機を意識して開発をすることになります。

(国際協力)――ここまでうかがったお話は、主に技術的なものでした。これらの探査構想についれているのでしょうか。
佐々木

探査支援

有人月面拠点(極域)

ISS

連 携を非 常 に 大 事 だと考えています 。

本格的な探査・利用
利用
本格的な探査・

推薬
補給(小型探査機放出)

私たちは科学コミュニティとのJAXAの宇宙科学研究所と他の大学や研究機関の専門家、研究者も参加する宇宙工学委員会/宇宙理学委員会の中に、

月面与圧
ローバ

国際宇宙探査専門委員会を設置し、さらにそれぞれのミッションに対応したタスク
フォースが 作られています。月の極域探

月の本格的探査・利用

査、HERACLES、Gateway、
さらには火星月

ミッションについて、評価や提言をまとめ©JAXAていただいています。

＜＜て、どのような科学的価値があるか検討さ

有人月面離着陸機

地球

ローバ

術の実証という位置づけなのです。有人の有人月周回拠点

無人補給船

HERACLESは有人月面探査技

月からのサンプルリターンを目指すHERACLES。
JAXAは着陸機を担当。
ヨーロッパが離陸機を、カナダがローバを担当する。将来の有人月着陸ミッションの技術実証という目的も持っている。

JAXAとトヨタ、
国際宇宙探査ミッションへの
挑戦に合意

©JAXA

提供：
トヨタ自動車株式会社

2019年3月12日。JAXAとトヨタ自動車は国際宇宙

これまで共同
探査ミッションでの協業の第一弾として、「有人与圧で進めてきた、燃料電池(FC)技術を用いたの検討を加速することに合意しました。検討中
ローバ」のこのローバはマイクロバス2台分程度の大きさで、28
JAXA's No.076

名の宇宙飛行士が宇宙服なしで滞在でき、自動運転機
能と月面を1万㎞以上走行する能力を目指しています。

9
JAXA's No.076

世界が「いぶき2号」を必要としている

地 球 環 境を守るた め
衛 星 デ ータを活 用 する時 代 が はじまった＜＜「いぶき2号」
搭載の雲・エアロソルセンサ2型(TANSACAI-2)の初観測画像。インド北東部での野焼きにより発生したとみられる、温暖化の原因ともなる黒色炭素の浮遊を捉えている（点線で囲われた３カ所）。
上：可視光での観測データ。
下：紫外光での観測データ。
赤い部分が 黒色炭素の濃度が高い。

JAXAの地球観測衛星はさまざま地球環境問題の解決に向けて、宇宙からデータをとり続けています。今年1月には、多くの成果をあげた、温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」の後継機
である「いぶき2号」(GOSAT-2)のデータ運用が始まりました。
今年の5月に開催されるIPCC49回総会では、温室効果ガス排出削減に向けての衛星データの活用が議論される予定です。
推進する環境省の大井室長に気候変動に適応していくための＜＜

お お い みちひろ

大井 通博

世界の状況と衛星データの今後の活用について聞きました。

環境省 地球環境局 総務課
研究調査室/
気候変動適応室 室長

取材・文：寺門 和夫（科学ジャーナリスト）©JAXA

紫外光の吸収JAXA、NIES(国立環境研究所)と共にGOSATプロジェクトを

大

軌道上で観測中の「いぶき2号」のイメージCG。全球をメッシュに分けて、精密な温室効果ガスの観測を行う。雲などがあると観測が困
難だった
「いぶき」
とは異なり、観測用のミラーを動かし雲を避けて観測行うことができる。

小
©JAXA

室効果ガスが出るかはある程度分かって地球環境の未来のために、温室効果ガス排出削減を進める「いぶき2号」のデータで、
温室効果ガス排出データの評価をます。現在は2006年に作ったガイドラインがあるのですが、今度の京都の総会でこれき2号」の後継機も検討していただきたい

果ガスの排出が減っているかどうかは分かおり、これを排出係数とよんでいます。燃料

りません。そこで5年に1度、世界全体でのの種類ごとにその国が1年間にどれくらい―― 排出量の推計やチェックに衛星デーを改良する議論がされることになっていまと思います。

温室効果ガス排出削減の進捗状況を皆での量を消費したかという統計データがあタが有用であるというわけですね。

す。その中で、
まさにインベントリ作成に衛―― JAXAでは「しきさい」や「しずく」、

星データが有用なのではないかということ「だいち2号」などの地球観測衛星も運用が科学的に議論される予定です。

しています。これらの衛星データも気候変―― 最近頻発する異常な気象現象には地評価し、その結果を各国が持ち帰って、自分

れば、そのデータに排出係数を掛け合わせ大井

球温暖化が関係しているのではといわれたちの目標を見直すことになっています。

て排出量を計算することができます。けれ

メタン排出量を、「いぶき」のデータを使っ

このパリ協 定を実 施するための細かども、温室効果ガスの排出は多岐にわたりて検討した論文を発表した例があります。

その中で
「いぶき」
のデータを用いた先進

いルールづくりはCOP（国連気候変動枠ますので、いろいろな分野に目を光らせ、宇宙から各国の排出量が測れるのであれ的な研究の事例も紹介されればいいなと

大井 昨年12月に気候変動適応法が施行

ています。
大井

人為的活動によって排出される二実際、アメリカの研究者が自国の動問題に役立つでしょうか。

酸化炭素やメタンなど温室効果ガスの大組条約締約国会議）で話し合われてきま全体を足し合わせるという作業が必要にば、それをぜひ使っていきたい。
といいます

思っています。
「いぶき」に続いて現在はアメされました。これからは温室効果ガスの排気中濃度が上昇すると地球が温暖化し、した。2016年、2017年と交渉が進み、なってきます。また、国によって統計データのは、世界全体でどれだけ正確な統計デー

リカと中国、
ヨーロッパが温室効果ガスを出削減だけでなく、気候変動に備え、影響それによってさまざまな気候変動がもたら

2 0 1 8 年 1 2 月にポーランドで行われたがどこまで整備されているかという問題もタがとれているかという点には疑問が残る

観測する衛星を打ち上げており、今後も各

を低減する
「適応」
の取り組みも必要です。

されます。日本での最近の猛暑や豪雨も、

COP24でその実施ルールがまとまったとあります。

ところもあるからです。
「いぶき」
と同じよう

国が打ち上げを計画しています。それだけ

JAXAの地球観測衛星は温暖化の影響予

そのような気候変動によるものではないか

ころです。いよいよこれから世界全体がパ―― 温室効果ガスの排出量を正確に知るに、「いぶき2号」のデータも世界に公開さに「いぶき」が果たした先進的な役割は非測や適応の対策を考える上で重要になってと、国民の皆さまも認識されていると思い

リ協定に基づいて温室効果ガスの排出をことが必要になってくる。そこで、JAXAがれますから、各国は自分の数値がどのくら

常に意義があり、世界で高い評価を得ていくると思います。私は研究調査室長として、ます。2018年10月に発表されたIPCC（気

しっかり減らしていくことになります。

2018年10月に打ち上げ、最近データ公い正しいのかを、「いぶき2号」のデータをます。日本が胸を張れる貢献といえます。

これまでのお話をしてきましたが、気候変

開がはじまった「いぶき2号」（GOSAT-2）

使って評価することができるのです。各国

候変動に関する政府間パネル）の特別報告

世界に気候変動の状況を伝えるJAXAの技術に期待

動適応室長も兼務しており、その立場から「いぶき」の成果によって高まった衛星データの有用性に期待されている役割があるわけですね。

政府や環境NGOにとって、「いぶき2号」の大井

2009年に打ち上げられ、今も運用

データはいろいろな使い道があるのではなが報告されています。

―― 温室効果ガスの削減に関して
「インベ

されている
「いぶき」
（GOSAT）
によって地いでしょうか。また、メタンには家畜や自然―― JAXAに対して期待していること、あてお話しください。

―― 気候変動に対する世界的な取り組み

ントリ」という言葉がよく出てきますね。

球大気全体の月別平均温室効果ガス濃度

起源の排出もあり、排出係数に誤差があっ

るいは要望などがありますでしょうか。

大井は、今、どうなっていますか。

大井インベントリは「目録」のことです。

が季節変動しながら増加し続けている様子たりして、必ずしも二酸化炭素と同じ精度

大井 「いぶき2号」
については、
まず「いぶ標を達成していくことになります。日本は大井

気候変動問題に対処するために、その国がどれぐらいの量の温室効果ガスが明らかにされ、二酸化炭素の世界平均濃のデータが得られているわけではないのき」に引き続き、世界全体の温室効果ガス

2030年までに排出量を26％減らすことを2015年にパリ協定が 合意されました。

を排出しているかという排出量の目録を度が400ppmを超えたことが分かるというです。
メタンの排出量に関しては二酸化炭

はこんなに増えているという事実を世界に目標にしています。まず、そこについてパリ協定は世界のすべての国が参加する

インベントリとよんでいます。パリ協定で大きな成果が得られました。温室効果ガス

素以上に衛星データが有用なのではない

示し、各国の排出量を特定するというとこしっかりやっていかないといけない

枠組みで、世界の平均気温上昇を産業革は各国が排出削減の目標や進捗を報告すの観測性能が向上した「いぶき2号」
では、

かと、私は思っています。

ろまでぜひ踏み込んでいきたい。そのためと思っています。さらにパリ協定が命以前に比べて2℃より十分低く抑えるとるわけですが、そのための一番基礎となる各国の排出量を推計することに使えるので―― 今年5月には京都でIPCCの総会が開には、衛星データと地上観測データとの結目指しているのは今世紀後半の温書では、2017年の世界平均気温は産業革
命以前のレベルから1℃上昇していること

もJAXAの貢献に大いに期待しています。
―― 最後に大井さんご自身の抱負についパリ協定では各国が自ら掲げた目

いう、
いわゆる2℃目標を目指すことになりデータがインベントリです。各国の取り組はないかと期待されているわけです。まだ催されます。

合とか、数値モデルと組み合わせるとか、い

室効果ガス排出の実質ゼロ、まさました。そのために、まず各国が温室効果ガ

みがどれだけ進んでいるかを測るために衛星による観測データを、統計などによる

大井

ろいろ必要なことがあるわけですが、そのに脱炭素社会ということになりま

スの排出をどのくらい減らすかという自分非常に重要です。

排出量計算の代替にするところまではいっ集約し評価する役割を担うIPCCの49回

あたりは国立環境研究所に頑張ってもらいす。その道のりは決して容易ではたちの目標を決め、それにもとづいて排出―― 各国はインベントリをどのような方法ていませんが、各国が報告する排出量を総会が開催されます。IPCCは、今申し上げ

ながら、日本の先進的なアプローチとして、ありませんが、脱炭素社会の実削減を進めます。ただし、各国が目標を決めで作成しているのでしょうか。

チェックするために使えるのではないかといた排出係数などの科学的知見を集め、イ世界に貢献していきたいと思います。
また、現を目指して環境省としてしっただけでは、本当に世界全体として温室効

大井 どの燃料を燃やしたらどれくらい温う検討がなされているところです。

ンベントリのガイドラインとしてまとめてい

衛星観測は継続が必要なので、ぜひ「いぶ

かり取り組んでいきます。

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JAXA's No.076

気候変動に関する科学的知見を

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JAXA's No.076

2018年11月に国際宇宙ステーション（ISS）からサンプルを持ち帰った小型回収カプセルには、JAXAがこれまでに研究を続け、初めて実証できた技術が詰まっていました。
オールＪＡＸＡ、オールジャパンで取り組んだHTV-Rの研究成果が活かされていることは、前号でお伝えしましたが、今回は、初飛行となった揚力誘導制御と新しく設計した断熱保冷容器について、開発チームに話を聞きました。
取材・文：大西 紀子

容器状に組んで断熱する設計でした。
しか材の隙間から熱が逃げやすい。そこで魔「問い合わせフォーム」
から問い合わせま―― 小型回収カプセル開発の目的を教えてください。
宮崎 これまでアメリカやロシアに頼ってき宙技術を獲得していますが、宇宙からの帰還

魔法瓶の方もびっくりされたようです（笑）
。

技術に関しては技術獲得が遅れていました。

その後、電話や対面でいろいろと相談し、筒今回の小型回収カプセル開発には、
この領域状の二つの魔法瓶を重ねることで、「いけそうの技術を得るという目的もありました。

だ」という見込みを得たのですが、既に当初

はじまりは問い合わせフォーム

収する手段を獲得することが大きな目的のうと思ったきっかけを教えてください。

宮崎 1年半後の2015年の11月です。折り一つです。今回のミッションで、技術的に難し畠中

ISSから分離され、回収されるまで曲げ方式で性能が足りない場合に備えバッ

熱制御（能動、受動）有人運用技術

HTV

実時間運用管制

航法・誘導制御、姿勢制御

無人補給技術ランデブ・ドッキング

帰還時回収
再突入熱防護、帰還時排熱

有人宇宙船技術（帰還技術）

軌道変換・推進誘導揚力飛行、
緩降下、最終降着、帰還時推進（低毒推進系）

カプセル開発により得られる
技術領域（赤の破線部分）

き受けていただいたのです。

告が飛び込んできました。すぐに保冷剤をい揚力誘導制御と軽量の熱防護技術を獲得の3～4日間、4℃±2℃という厳しい保冷クアップ案として魔法瓶タイプも検討は進め

宮崎 解析に強いテクノソルバ社の協力も入れて保冷性能を確認する実験を始め、6し、さらに新しく開発した真空二重断熱保冷

条件を満たす容器を作る必要がありましておこうと。協力を得るため会社を訪問し、得て約3カ月で設計を進め、年度末までに日後、お盆休み明けに結果を確認したら、容器により宇宙実験サンプルを一定の温度た。プロジェクトの初期では、実は魔法瓶

ミッションの意義を一生懸命説明しました。

試作品を納品していただくことができまし

温度が保たれていることが分かり、苦労のに保ちながら回収することに成功しました。

構造ではないものの検討が進められてい畠中 後発の検討着手となりスケジュール

た。ただ、二つのうち内側の容器で断熱性

末、ようやく魔法瓶タイプでいけるというJAXAはすでに幅広い分野ですぐれた宇ました。平面状の真空断熱材を折り曲げがかなりタイトでしたが、「うちがやる」と引能が出ないという問題が出てしまいました。

見通しが得られたのです。

チームで挑む小型回収カプセル～研究から開発へたすきをつなぐミッション～―― 本当にぎりぎりのタイミングだったのお盆休み前日の性能確認試験

ですね。今回の開発で難しかった点はどこですか。

――どのように解決されたのですか。

宮崎

宮崎

春からさまざまなトラブルシュート

容量。これらを同時に満足させる設計にすを続け原因を絞り込んでいき、考えられる

ることが難しかったですね。最適化のため要因に手を打った内側容器の再試作品が何回も設計をやり直し強度試験も行いまし

できたのが2016年の夏。ここで断熱性能た。着水時にかかる40Gの衝撃で容器がが出ないとカプセルの開発に間に合わなく壊れるとサンプルが温まってしまう。一方、ます。

盆休みに入る前日の朝でしたが、二つの容

畠中 また、板厚が厚くなると熱が余計に器を組み合わせた初めての保冷性能確認

逃げます。2倍厚ければそこを伝わって2倍試験に臨むため畠中さんと大阪に向かい熱が逃げる。
そこで、着水で力が加わる部分ました。
しかし、到着すると断熱性能がうまだけ厚めにし、他は薄くする工夫をしました。

く出ておらず、会社側は条件を変えて容器

宮崎 そして、最終的に保冷性能が優れたの真空引きを再トライしてくれていました。

魔法瓶タイプが採用されました。カプセル

祈るような気持ちで待ち時間がとても長く

回収後冷えたままのサンプルを研究者に引感じましたが、「性能が出ました！」という報き渡しできた時は本当にうれしかったです。

真空断熱容器（内容器）

はたけなか りゅうた研究開発部門
第一研究ユニット
研究開発員

有人宇宙技術部門
ＨＴＶ技術センター
主任研究開発員

研究開発部門
第二研究ユニット
研究開発員

宮崎 和宏

畠 中 龍太二重魔法瓶方式の内部構造＜＜

JAXA's No.076

有人宇宙技術部門
ＨＴＶ技術センター
主任研究開発員

みやざき かずひろ

二つの容器の口部を遠ざけることで、熱リーク量を大幅に低減

三軸モーションテーブルを用いた誘導制御試験の様子。

＜＜

12

はるき みすず

春木 美鈴

ISSでのカプセル最終組み立て作業時の管制室の様子。

＜＜

壊れないように板厚を厚くすると重くなりぎりぎりのタイミングでした。会社側がお

タンパク質
サンプル

中村 涼

厚さ、重さ、頑丈さ、保冷性能、搭載なり魔法瓶タイプは諦めるしかないという

熱浸入経路

なかむら りょう宇宙から帰還したカプセルの一部と真空二重断熱保冷容器（左：外容器 右：内容器）。

＜＜――実際に動き出したのはいつ頃ですか。

システム維持機能技術
通信（広帯域、
リアルタイム、音声、映像）（JEM, ETS-VII, USERS等）

訓練・認定

なりました。

――断熱保冷容器を魔法瓶タイプにしよ

電力

HTV以前

搭乗員選抜・訓練案で設計が走り出しており一旦はお蔵入りにた実験サンプルの回収を、日本が独自に回構造（大型与圧、大型非与圧、デブリ防護）

搭乗員関連技術―― 宇宙用の魔法瓶を突然依頼されたら驚いたのでは？

与圧環境制御健康管理技術・医学した。

畠中 はい。今回ご協力いただいたタイガー

日本初の揚力誘導制御と世界水準の軽量熱防護を実証

安全要求・評価

入れるとスペースの無駄が大きいし、断熱法瓶を使えないかなと思い、複数の会社に生命維持技術安全評価・管理技術

し、丸い容器の中に多角形の断熱容器を

保冷剤
真空断熱容器（外容器）

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JAXA's No.076

技術のたすきをつなぐ
小型回収カプセル

積んでいませんでした。

果を判断しながら誘導制御手法を検討す―― HTV-Rと今回の小型カプセルで違ってるという感じでした。

いたのは何ですか。
春木 大きさ、重さが違うため、重心に対す（回収機能付加型宇宙ステーション補給

る感度も違ってきます。小型カプセルでは中機）の研究成果（JAXA’s075号を参照）

心にわずか1mmの誤差があっても、カプセルが引き継がれているとうかがいました。

の揚力が変わってくるのです。他にもセンサ

成果は次のカプセルを開発するときにど中村 HTV-Rの研究をベースにした揚力誘の精度など、研究段階の想定と違う部分がのように活かせそうですか。

―― 目標点への誘導が成功しました。この

導のロジックは2014年には既にシミュレー

かなりありました。

春木 「飛行実証した」
いう実績はとても大ションベースで検証されていました。
このロ――カプセルにソフトウェアを搭載するうきく、次への課題も見えてきました。研究しジックを小型回収カプセルの搭載ソフトウェ

えで、大変だった点は何ですか。

て、実証すると、
またそこから課題が出てきまアに実装し、
実際にカプセルを意図通りに飛春木

一発勝負の飛行に対し、
ソフトウェアす。研究と開発のサイクルが人と一緒に回っ行させるにはどうすれば良いか、というのがとハードウェアが確実に動くことをどうやっていくと今後につながると思います。
このプ

われわれの課題でした。

て評価するかという点が一番難しかったで

ロジェクトに関われて本当に幸せでした。

―― 揚力誘導制御はどんな仕組みなのです。JAXAの三軸モーションテーブルという

中村

しょうか。

装置を使った試験では、カプセルの実際の動をすればよいかという勘所がつきました。

春木ISSから分離した「こうのとり」
7号機

きからジャイロセンサとソフトウェアが「位置・同じカプセルを同じように飛ばせといわれから小型回収カプセルが放出されます。
その

姿勢」
を計算し、
コマンドを出せるかを確認しれば、かなり省ける部分はあると思ってい後、カプセルに空気の力がかかり始めると抗ました。
また飛行シミュレータを構築し、さまます。実際に飛ばすことで、
もう少しこんな

力と一緒に小さい揚力が発生します。
この揚

ざまな誤差があった場合もきちんと飛行する

ふうに飛ばしたいという気づきがあったこ

研究段階から実証に至る過程で何力方向を姿勢の傾きで制御することで、自分ことをシミュレーションにより確認しました。

とも今回の成果といえます。一方、大型化の進む方向や飛行距離をコントロールして、

中村

飛行シミュレータの構築とそれによするためにはどうかという話になると、
いろ目標点に向けて誘導します。
この姿勢で飛ぶる評価をカプセルの開発と並行して進めないろ追加していかなくてはいけないものがとどのくらい飛びますよというのを計算し、そければいけないという事情がありました。

出てきます。なかなか簡単にはいかないとの情報を使って姿勢角を変えていくのです。

シミュレーション結果にもとづき誘導制御

思いますが、設計・製造・試験・運用の一連系からハードウェア側へ要求を出せればよの経験が得られたので、「 次に飛ばすときかったのですが、例えば推進系の推力につには、
こういうことをしなければいけない」―― 揚力誘導制御に要求されたことは何いては概念設計時に設定した推力要求をということが分かる人間がJAXAの中に増ですか？

ベースに開発が進んでいたため、変更でき

えたといえる開発ができたのではないかと

春木 二つありました。一つは自分で計算しない前提条件として、シミュレーションの結思っています。

誤差を抑えて自律的に飛行するて自律的に飛行することです。
カプセルは打目標点の設定、揚力誘導の開始、パラシュー
ト開傘のタイミングなど、
すべてカプセル自GPS 受信分離

ち上げ後、外部からアクセスできないため、慣性航法開始レート
ダンピング

身が計算し飛行することが求められました。

天頂方向に
姿勢変更

もう一つは
「こうのとり」
から分離されたときに大きな姿勢誤差があっても、目標点に到達小型回収カプセルのフライトシーケンス
©JAXA

船で回収

宇宙日本食
「サバ醤油味付け缶詰」が
JAXAの認証を得るまでの12年

2013年から美容・健康によいとサバ缶はツナ缶をしのぐ販売数トップとなり品不足のスーパーも出る大ブームがつづいているが、宇宙での実証後に発売されれば、
この「宇宙食サバ缶」
が大人気になるだろう。
（写真・山根一眞）

福井県立若狭高等学校（小浜市）
海洋科学科の生徒たちが開発

取材・文：山根 一眞（ノンフィクション作家）

時代の2006年、サバ缶の生産のため食品衛生管理の国際規格、した「サバ醤油味付け缶詰」
が、33品目の宇宙日本食として認証さ

HACCP（ハサップ）を取得した。大学時代、短期留学したノールウェ

れた。2018年11月12日、JAXA理事の若田光一宇宙飛行士が同イでは水産製品のHACCP取得が常識だと知ったからだった。後、校を訪れ認証式を行い、小浜市は大いにわいた。

生徒の一人が、HACCPがもとは米国で宇宙食の安全性確保のた

日本海の若狭湾に面する小浜市と京都を結ぶ道は古くから「鯖め開発された規格と知り「宇宙食に採用されるサバ缶を作ろう」と街道」と呼ばれてきた。その小浜市で、国際宇宙ステーションの日本発案。JAXA宇宙教育センターの指導を受け研究開発が開始。生徒人宇宙飛行士用の宇宙食が誕生した。

たちは試行錯誤を繰り返し、試験データを後輩にバトンタッチし続

その宇宙食サバ缶、実に旨い！ こんなおいしいサバ缶は初めてけてきた。天然ものと養殖もの、それぞれの鮮度や加工時間によるだった。若田さんや金井宣茂宇宙飛行士も絶賛していたが、お世辞

味の違い、缶詰としての風味期限など工業化を前提に膨大なレシピではなかった。

を数値化して蓄積してきたのだ。そして12年目に完成したのが、宇もっとも開発には12年かかった。生徒たちの指導者は海洋科学

宙では味が薄く感じることをふまえ少し濃いめの味で砂糖が多めの科教諭の小坂康之さん（41歳）。東京海洋大学出身で、福井県の醬油味のサバ缶なのである。無重力状態で中身が飛散しないよう、

特産品
「へしこ」
（サバのぬか漬け）の研究で新発見をした食品化学

粘度を高めるため葛を混ぜる工夫も行った。ちなみに葛は鯖街道の者だ。小坂さんは小浜水産高等学校（2013年に若狭高校と統合）

熊川宿が日本三大産地。生徒たちは地域産業の振興も念頭において開発を続け、高校生による宇宙食が完成したのである。
その研究開発作業は「課題研究の日」（毎週木曜日、午前8時半〜12時15分）が当てられた。小坂先生は、生徒の自主性を育てようと

パラシュート開傘＜＜

プセルにはそのような精度の高いセンサを

再突入
姿勢変更

宇宙日本食
「サバ醤油味付け缶詰

レート
ダンピング
により飛行

軌道上フェーズ

使って正確な姿勢角を計算してから大気圏に再突入するのですが、今回の小型回収カ

揚力誘導フェーズ

誘導停止

することです。普通はスタートラッカーなどを福井県の高校生たちが開発

次に何をすればよいのかが分かった――カプセルの揚力誘導制御にはHTV-R

いう若狭高校のこの先進的なカリキュラムがあったからこそ、「サバ
醤油味付け缶詰」
は誕生したと語っていた。

着水

若狭高校で宇宙食
サバ 缶製造の説明を受 ける若 田 理 事（中央）。
（ 写 真 提 供：福 井 県立若狭高等学校）＜＜
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JAXA's No.076

カプ セル が 完 成し
HTVに搭載するため種子島に輸送する前の記念写真。

12年目のバトンタッチを受け宇宙食サバ缶をゴールさせた高校生たちと指導教諭の小坂康之さん(後列中央)。若狭高等学校で。
（写真・山根一眞）

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JAXA's No.076

航空機電動化における重要技術課題の抽出
分類

重要技術課題名（概要）

構成要素/システム

高出力密度化

電動要素（電動モータ、発電機、電池、（重量の成立性確保、最大出力運転時間確保の パワーエレクトロニクス、
遮断器、
分配器、
送配電線等）
ための耐熱・冷却・放熱性）

産 官 学 の異 分 野 連 携で航空機の電動化A）
全高度共通の重要技術課題を目指す＜＜［ 航空機電動化（ECLAIR）
コンソーシアム］

高効率発電機を電力源としたハイブ
リット推進システムによるエミッション
フリー・エアクラフトのイメージＣＧ。

電池の安全性と高エネルギ密度化の両立（電力ストレージ）（熱暴走等の危険封じ込めと電池システム全体 電池としての高エネルギ密度化の両立）

©JAXA

高効率化

推進系機体統合システム、（BLIや多発化による推進効率の向上、推進系
ハイブリッドシステム、
電動要素
熱効率の向上）時期にこの社会実装をするためには、
この

安全性・信頼性保証

電動推進システム、（電動要素追加による故障率増加等に対するハイブリッドシステム、
電動要素
システムの安全性と信頼性の保証）

耐放電・耐放射線

技術目標を達成すべき」というロードマップを設定した段階です。誰が具体的にそれをパワーエレクトロニクス、担当するのかという話にはまだ至っていま（高高度環境における高電圧要素及びシステム
B）
電動モータ、発電機、電動要素の放電及び放射線影響への対処
高高度環境特有の熱&パワー管理・制御
電動要素、
電動推進システム、
重要技術課題（低空気密度・ガスタービンエンジン内外高温

せん。
メンバー間の情報共有や話し合いによる合意の下、共同研究など活動の枠組

ハイブリッドシステム

環境下の熱とパワーマネジメント）を作っていくというやり方を取っていくことになると思います。

耐故障

C）（推進系故障時の緊急着陸または運航継続に 電動推進システム
低高度運用特有の 対する耐故障や故障許容設計）
低騒音化
重要技術課題ファン、
プロペラにしざわ あきら西沢 啓

2018年7月に発足した「航空機電

航空技術部門
次世代航空イノベーションハブ
ハブマネージャ（エミッションフリー航空機技術チーム長）

動化（ECLAIR）コンソーシアム」
は、JAXAの航空技術部門を中核に産学官連携で、CO２排出などの環境負荷を抜本的に低減する航空機の電動化技術を開発するとともに、日本の航空産業の拡大を目的とした取り組みです。西沢啓エミッ
ションフリー航空機技術チーム長に、航空機の電動化の実現に向けて我が国としてどのような将来展
望を描いているのか、具体的には
どのような活動に取り組んでいくのかについて話を聞きました。
取材・文：田中 令以知

航空産業に縁の薄かった企業も参加
異分野連携で技術課題を克服する機であれば、電池とモーターでファンを駆会実装するには、高いパフォーマンスを発動する方式をとれますが、もう少し規模の揮する技術とそれが安全であるかどうか

大きいリージョナルなど旅客機のクラスにを証明する技術を両方同時に持っているなると、航続距離が長くなり、それに適応で必要があります。研究者は前者の追求にいます。その上で、個別のサブシステムのは1kg当たり2kW程度の出力だったんでになると思います。

すが、今はもう5kWまで出るようになって的にリーダーシップをお願いするやり方におり、モーターの技術革新が相当に進んでなるのかな、と想像しています。

全固体電池やモーターなど
日本の先進技術を航空機に活かす技術に関しては非常に強い企業に分科会

います。このモーターの技術は日本が先行―― ECLAIRコンソーシアムの参加に関心しているので、ここに強みをもつ企業や研のある産業界に向けてメッセージを。

――「FEATHER」
から「ECLAIR」
へ移って究機関と組むことができれば、大きな進歩

西沢

いく中で、航空機の電動化に必要な技術になるかなと思います。

組みになります。そこには、電動デバイスの偏りがちですが 、飛行実証を行い、安全が日本の中で発展してきていますか？

を証明することも非常に重要であることを西沢

電気でファンをまわす「ハイブリッド方式」「FEATHER」
での教訓として得ました。

イノベーションは、航空分野にとっては非全固体電池のような電池における航空機の電動化は全く新しい取り技術を持っている電気機器メーカーはもち共同研究の枠組みを作り
電動要素技術と航空技術を糾合

ろん、素材メーカーの協力が不可欠です。
これらの分野で強みを持つ企業や研究機

常に魅力的ですね。
「 FEATHER」の時に―― 2018年12月に開催されたECLAIRの関に参加していただき、連携して開発に取

日本は、航空機の電動化に必要な要素「発熱」「 電気ノイズ」「 高高度環境への適使っていたリチウムイオン電池では発火の第1回オープンフォーラムでは、日本の電動り組むことで、大きな技術的な成果につな

技術には強みがあるものの、その技術はこ応」が挙げられます。
まず
「発熱」
ですが、航

リスクがあって、パフォーマンスと安全性を要素技術と航空技術の糾合について参加

げていきたいと思います。

れまで航空業界とはあまり縁がなかった業

空機を電動化した場合、空気中にダイレ両立させるためにどこで線を引くのかが難者からの高い関心がうかがえました。今後界が持っています。そこで、異分野連携にクトに熱を捨てる方法がない一方で、モーしかったのです。

どのように活動を具体化していきますか？

取り組むコンソーシアムが必要だと考え、ターもインバーターもバッテリーもずっと

現在、航空機で使われているリチウムイ

経済産業省やメーカーに広く声を掛けて、発熱しています。この発熱をどうマネジメ

オン電池ではガスや煙の発生に備えて非2018年7月に航空機電動化（ECLAIR）
コ

ントするのか、新材料の開発も含めて鍵に常に頑丈な箱の中に電池を収めています

ンソーシアムを立ち上げました。

なってくると思います。

が、それを推進系の電池でやってしまうとまた、「電気ノイズ」
については、電動モー重くなってしまい、燃費に大きく影響するのとって非常に重要な技術課題の解決につな

ターのように大出力で周波数の高いものをで、燃えない電池が出てきたというのは、―― 航空機電動化（ECLAIR）
コンソーシ

がるキー技術を、
オープンイノベーションの搭載すると、信号系統や通信系統にノイズ大きいですね。ただ、全固体電池が航空機

アムの概要について教えてください。

ような新しい取り組みでつくっていきます。

が干渉します。実機で飛行実証する段階でのような大出力、大容量、高電圧のものに

西沢

2017年ぐらいから、国際的に航空―― 第 3 期 中 期 計 画 で 取り組 ん だ「 航対処していくことにならざるを得ない面もあ適応できるレベルにはなっていないのが現機電動化に対するさまざまなプロジェクトが

空 機 用 電 動 推 進 システム の 飛 行 実 証

りますが、それを事前に予想してノイズを抑状です。これは、自動車業界でも必要な技える技術が必要になってくると思います。

立ち上がって、航空機の排出するCO2 量を（FEATHER）」
で得られた知見は、電動航長期的には削減しないといけない、
その技術

空機の開発にどのような方向性を導いた的な解として電動化やバイオ燃料のようなのでしょうか？

客機は１万メートル以上の上空を飛行する

新しい技術の貢献が必要である、という認

西沢 「FEATHER」
は有人飛行実証を達ので、低圧環境・高放射線環境に適応でき

もう一 つは、非 常に出 力 密 度 の 高い識が広く共有されるようになってきました。

成して、国際的なプレゼンスが 相当高くるようなモーターやインバーターを作る必

モーターが出てきたということがあります。

航空機を電動化する場合、数人乗りの小型なったことが挙げられます。ある技術を社

要があります。これは航空特有の課題とし「FEATHER」
をやっている頃の出力密度

JAXA's No.076

掛けるのはJAXAの役割になってくると思て異分野連携を通じて重点的な取り組み

このコンソーシアムでは、
航空機電動化に

16

とって立ち上げていますので、最初に声を出典：JAXA航空技術部門ウェブサイト、特集「電動航空機」
第4回「電動化を実現する技術」
より（http://www.aero.jaxa.jp/spsite/eclair-sp/electrification_tech.html）

きる電池の技術がないので、航空機に搭載

航空機電動化の技術的な課題としては

バー企業が業界をリードしていってくれることを期待しつつ、現在はJAXAが音頭を（ファン、
プロペラの空力騒音低減）

したガスタービンエンジンで発電し、そのが必要になります。

このコンソーシアムは、近い将来、
メン

さらに「高高度環境への適応」
ですが、旅術なので、自動車で進歩した技術を、航空

西沢

超低燃費、CO2 排出削減⇒
エミッションフリーの実現

現在、ステアリング会議では
「この

連携
異分野糾合

航空機電動化(ECLAIR)
コンソーシアム

航空産業
・航空機設計、開発等
JAXA
・電動推進システム
・空力・構造・制御
・地上・飛行試験に適用できるか検討することになると思います。

・旅客機電動化

電機産業、
素材・部品産業等

・小型機電動化
・装備品電動化

ステアリング会議【メンバー】
株式会社 IHI、宇宙航空研究開発機構、川崎重工業株式会社、経済産業省、株式会社 SUBARU、
日本航空機開発協会、株式会社日立製作所、
三菱重工航空エンジン株式会社、三菱電機株式会社【 オブザーバー 】
全日本航空事業連合会、日本航空宇宙工業会、
国土交通省航空局、新エネルギー・産業技術総合開発機構、
東京大学、防衛装備庁航空装備研究所、文部科学省

・電動化要素（電池、パワエレ、
モータ、…）
・周辺技術

コンソーシアムの枠組み

航空分野
以外への
応用

産×学×官

×
次世代航空イノベーションハブ（JAXA航空技術部門）

17
JAXA's No.076

再使用型宇宙輸送システムの研究［ 小型実験機 RV-Xと 1段再使用飛行実験（CALLISTO）］©JAXA

2018年9月1日～10月5日にJAXA能代ロケット実験場において実施されたRV-Xの第1次地上燃焼試験。

＜＜

研 究 開 発の
現 場 からきりしていません。そこで技術開発を進めながら運用上の課題とコスト低減効果を見きわめるのが、
この研究の主眼です。私たちの計画では、技術開発と設計手法の確立を実験機RV-Xで、実運用機に近い飛行実験を
CALLISTOでという２段階で検証・評価を進の な か さとし

野中 聡

か み た とおる

いしもと し ん じ

さいとう やすひろ

研究開発部門
第四研究ユニット
研究領域主幹
主幹研究開発員

研究開発部門
１段再使用飛行実験（CALLISTO）
プリプロジェクトチーム
チーム長

研究開発部門
１段再使用飛行実験（CALLISTO）
プリプロジェクトチーム
副チーム長

紙田 徹

宇宙科学研究所
宇宙飛翔工学研究系
准教授

石本 真二

齊藤 靖博

再使用ロケットが切り拓く宇宙利用拡大

JAXAの新しい「再使用型宇宙輸送システム」の研究開発について、研究メンバーに聞きました。
取材・文：山村 紳一郎（サイエンスライター）野中

空宇宙センター）との国際協力で行います。

運用技術の高度化で勝負性能を必要十分レベルに抑えて100回使え飛行試験を行ってデータを取得します。

るものを作る…そんなバランス感覚という齊藤 設計上の課題をRV-Xで検証し、そのか、さじ加減がポイントです。
また、何か故障

成果をCALLISTOに適用して必要な技術をしても帰ってこられるような仕組みも作って揃えるという展望です。再使用というのは―― その中での一つのステップが、昨年

おくような、
これまでのロケットの世界では安く宇宙に行く選択肢の一つですが、それ9月から10月に行われたRV-Xの燃焼試験

あまり考えなかった目配り、気配りが再使用がベストなのかはまだ分かりません。ただ、ですね。エンジンを含め、JAXAの再使用ロケットでは求められますね。

大きな可能性を持つことは確かですから追技術のポイント、強みはどこにあるのでしょ紙田

い求めていきたいですね。

JAXAは使い切りロケットでは世界最高レベルの実績がありますから、耐久性

石本 その先には、１段目だけでなくロケッ

目指しているのは現在のように年にを上げるだけなら設計に余裕を持たせるこ

ト全体の再使用を検討する段階が、いずれ数機ではなく、
１日に何機も打ち上げられるとで可能なのです。
しかし、過剰な余裕を見は来ると思います。
もちろん将来の課題とし…飛行機のようにロケットを活用できるレベ

込むと必要以上に重くなり、性能が落ちてしてですが。

野中

世界のような技術の研究開発が日本でも進んでいます。打ち上げコストの大幅な低減が見込める、再使用には従来と異なる技術が必要

ス国立宇宙研究センター）
と、DLR
（ドイツ航

うか？

一機のロケットが飛行機のようにくり返し離着陸して宇宙と地球を往復する――。そんなＳＦアニメの現在の空港のように、再使用ロケットが発着する未来の発射場のイメージCG

めていきます。CALLISTO は、
CNES
（フラン

ルの再使用です。
これは従来の１回使用と大まう。必要な能力を発揮しつつ再使用への齊藤 再使用型輸送システムは、将来の有きな違いがあります。今回の実験では１日お最適化を目指すという、かなり難しい課題

人惑星探査実現においてもキー技術になる

きに試験を行いましたが、作業手順の確立とです。基本的なところをRV-Xで、さらによりでしょう。輸送コストはミッションの成立性

効率化にさまざまな工夫が必要でした。最終

厳しい部分をCALLISTOで…というようにを左右する一つの大きな課題で、その基礎的には24時間ごとの打ち上げを考えていま

着実に進め、運用全体を含めたシステム全をCALLISTOで培うことで可能性が高まる

すので、それに向けての運用技術高度化を体での最適解を見いだして優位性を発揮しと思います。有人探査だけでなく、輸送コス

例えばエンジンなども、100回飛後半から全長3.5ｍのRV-Tという小型実験

地上燃焼試験で検証したかたちです。

たいですね。

ト低減で敷居を下げ宇宙利用が拡大する

ばすなら何回目でどのような点検を行い、機で再使用の研究を行ってきました。
また、紙田

今まではエンジン組み立てなどにク

石本 日本が強い要素技術はさまざまあり

未来をCALLISTOにより喚起したいと考え

どの部品を交換するかというような、自動再使用型の観測ロケットを提案し、その開発

リーンルームが必須でしたが、今回は実験

ますが、いま伸ばしたいのは地上の運用ノています。

――再使用型宇宙輸送システムとは、どん車や飛行機などと同様の整備にかかる知に向けた研究を進めました。それらの研究場でスタンドに組んだ機体にエンジンを取ウハウです。運用技術はJAXAの優位性で、石本な技術で、難しさはどこにあるでしょう？

見も必要です。整備のためには分解・組みの成果を活かして2016年の夏から、小型

りつけた状態で分解点検を行いました。ロ

勝負のポイントと考えています。
またJAXA

作れるイメージができたと思いますが、さら

石本 簡単にいうと、現在は１回限りで運用

立てのしやすさなどがとても重要で、寿命実験機RV-Xによる実証に向けた準備を進

バスト
（堅牢）
性向上について、経験値と知が持つ高度な数値シミュレーション技術もに、宇宙を生活圏にしたいと夢見ています。

しているロケットの大部分を、くり返し使用を管理した上で、運用するための考え方

めてきました。

見が得られたと思います。

大きな強みです。例えば再使用ロケットで

私はSFアニメ『機動戦士ガンダム』の世代する技術です。つまり打ち上げるだけではや見方が設計の段階から求められます。

石本

ロケット再使用化の狙いは確かにコ

野中 １回使用ロケットで高性能を追求すは帰還のために大きな姿勢変化が必要で、なのですが、
この中に登場するスペースコ

なく、ロケット本体（現在の計画では１段目）

JAXA宇宙科学研究所では、1990年代

スト低減なのですが、実際の効果はまだはっると反復使用性能はこのときにタンク内で液体燃料が暴れやす

ロニーのような世界を作りたい。そのために落ちます。そこでい。
これを防ぐために、シミュレーション結果

宇宙輸送の可能性を高めていくのは、技術を基にタンク内部の構造を設計しています。

者としてのやりがいもあります。

シミュレーションと実験の両輪で技術を高野中

度化し、先行企業に追いつき追い越すことと同じように、人々が空港のような場所かを考えています。

ら再使用ロケットで飛び立ち、地上と宇宙を帰還させる。このためには着陸装置はもちろん、
ピンポイントに着陸させる自動制御
や、機体が回転していても確実にロケット燃料をエンジンに送るための推進薬制御、
エ
ンジンの再整備など打ち上げを効率的に行
うための運用などの面で、従来型ロケットとは大きく異なる技術が求められます。
紙田

現在のロケットは１回の使用だけを考えて設計されています。補修のしやすさ
や反復使用に対する部品耐久性などよりも、ロケットとしての基本性能が重視されます。再使用を前提とした設計を一から作り上げる必要があるのです。

RV-XとCALLISTO
実験フェーズ1

実験フェーズ2

RV-X

アビオニクス

飛行実験

LOXタンクJAXA 単独の研究として、能代ロケット実験場で実施予定。
目的
着陸段階での誘導制御技術実証などを行う。

CALLISTO
飛行実験
・ギアナ宇宙センター（仏領）
で実施
・仏CNES、独DLRとの3機関共同で実施し早期かつ確実な技術獲得を図る。

GHeタンク
LH2タンク

目的
1段再使用化に向けた早期かつ確
実な技術獲得および経済性に関するデータ蓄積を行う。

実証技術
・ 着陸段階の基礎データ取得
・ 再使用エンジンのデータ取得

エンジン

実証技術

着陸脚

18
JAXA's No.076©JAXA

打ち上げから着陸までの一連の飛行を通じて、誘導制御技術・推進薬
マネジメントを実証。

実験機の検討例と各機関の主な分担

DLR

機首部構造
DLR

空力舵面
JAXA

液体酸素タンク

JAXA

後部胴体構造推進系

CNES DLR JAXA

誘導制御ソフトウェア
CNES DLR

液体水素タンク

JAXA

エンジン

ISSなどで宇宙に人間の生存環境を100年前は夢だった飛行機の普及を誰もが気軽に行き来できる世界を実現し誰もが宇宙を行き来できる世界をたいですね。また、この技術が宇宙以外の分野にも役立つ可能性もあります。RV-Xでは燃料に水素を使っており、その安全で効――今後の展開について、少し先の夢を含率的な利用技術を培っています。そのノウめてお話しいただければと思います。

ハウは、世界中で期待が高まる水素社会実

紙田 まず、2019年度内に２回目の地上現のための技術基盤づくりに寄与できると燃焼試験を行い、RV-Xの高度約100mの

思います。

CNES

地上設備

DLR

19

降着装置
©JAXA

JAXA's No.076

JAXA TOPICSJAXAトピックス

TOPIC

1

「HTV搭載小型回収カプセルの開発」
が
日本産業技術大賞文部科学大臣賞受賞

第48回(2019年)日本産業技術大賞において、「HTV搭載小型回収カプセルの開発」
が文部科学大臣賞を受賞しました。この賞は、その年に実用化された革新的な大型産業設備・構造物や、先端技術の開発、実用化で顕著な成果をあげた企業・グループを表彰し、産業界や社会の発展に貢献した成果をたたえ、技術開発を奨励するものです。

受賞業績：「HTV搭載小型回収カプセルの開発」

JAXA、株式会社エイ・イー・エス、三菱重工業株式会
社、川崎重工業株式会社、藤倉航装株式会社、明星電気株式会社、株式会社テクノソルバ、
タイガー魔法瓶株

式会社、三菱スペース・ソフトウェア株式会社の計9社による合同受賞。

2018年11月11日。小笠原諸島南鳥島沖にて回収船に引き上げられるHTV搭載小型回収カプセル。

TOPIC

2

イプシロンロケット4号機による革新的衛星技術実証1号機の打ち上げ成功！

2019年1月18日、内之浦宇宙空間

正常に分離したことを確認しました。

を搭 載したイプシロンロケット4 号 機

機が打ち上げられ、２号機からは打ち上観測所から革新的衛星技術実証1号機

が打ち上げられました。革新的衛星技

イプシロンロケットは2013年に初号

げ能力の向上や搭載可能な衛星サイズ

術 実 証１号 機は、J A X Aが ベンチャーの拡大を目的とした改良開発（強化型級 小 型 衛 星である小 型 実 証衛星 1 号

モータの上に小型の液体推進システム

企 業の力を利 用して開 発した2 0 0 ㎏
機 ( R A P I S - 1 ) 、6 0 ㎏ 級 の 超 小 型 衛

開発）が行われました。3号機では、3段を搭載しました。これによって固体ロケッ星3基（MicroDragon、RISESAT、トでは難しい精度の高い軌道投入が可

基本ユニットとするキューブサット3基ケットとして初めて太陽同期準回帰軌

N E X U S ）の計 7 基で構 成されていました。また、衛星を分離する機構に改良

A L E - 1 ）、1 0 c m×1 0 c m×1 0 c mを（OrigamiSat-1、Aoba VELOX-IV、した。

ロケットは計画どおり飛行し、打ち上げから約51分55秒後に小型実証衛星

1号機を正常に分離したことを確認しま

能となりました。3号機はイプシロンロ
道への高い精度での軌道投入を行いまを加えて、ロケットから分離されるときの衝撃を低く抑えています。

今回の4号機は、3号機をベースに複数衛星の同時打ち上げを行うシステム

した。また、MicroDragon、RISESAT、を搭載し、衛星ごとに設定された異なる

VELOX-IV及びNEXUSの6基もすべて道投入することに成功しました。

A L E - 1 、O r i g a m i S a t - 1 、A o b a

軌道へ、
それぞれ最適なタイミングで軌

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