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

074

No.

October 2018

小惑星リュウグウ到着へ「はやぶさ２」最初の挑戦

宇宙航空の最新情報マガジン

CONTENTS

3

国立研究開発法人
宇宙航空研究開発機構機関誌

Cover Photo:吉川真「はやぶさ2」
プロジェクトチームミッションマネー
ジャと、相模原キャンパス宇宙科学探査交流棟の「はやぶさ2」
実寸大模型。2014年12月3日の打ち上げから3年半、「はやぶさ2」は目的地小惑
星リュウグウに到着しました。着地点の候補も選定され、今後の活動が期待されます。最新情報などについては今号P3-5をご覧ください。

「はやぶさ２」が撮影したリュウグウの全貌

5「はやぶさ２」の着地点候補決定吉川 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「はやぶさ2」

JAXA×DBJ トップ対談

日本の宇宙航空産業の振興を技術と金融の力でリード
山川 宏
渡辺 一

国立研究開発法人 宇宙航空研究開発機構 理事長

小惑星リュウグウへの挑戦株式会社 日本政策投資銀行 代表取締役社長

金井宣茂宇宙飛行士帰還インタビュー

ISSでの168日間のミッションを振りかえる
金井 宣茂

10

有人宇宙技術部門 宇宙飛行士・運用管制ユニット 宇宙飛行士

H3プロジェクト前進へ

H3ロケット用固体ロケットブースターSRB-3燃焼試験成功！
名村 栄次郎12©池下章裕

名古屋大大学院 環境学研究科教授 「はやぶさ２」
プロジェクトチーム プロジェクトサイエンティスト

48

2018年7月20日に、ホームポジ
ションと言われる高度20㎞から高度を下げるBOX-Cと呼ばれる運用で、高度6㎞までリュウグウに接近して撮影した画像。

「はやぶさ２」小惑星リュウグウへの挑戦
渡邊 誠一郎6

074 October 2018

No.

第一宇宙技術部門 H3プロジェクトチーム ファンクションマネージャ

航空機の見えない敵 晴天乱気流をキャッチする
Boeing ecoDemonstrator PROGRAMへの参画

14

宇宙の進化と生命誕生の謎 天文学の究極の課題に挑む

次世代赤外線天文衛星SPICA
山村 一誠

16

宇宙科学研究所 宇宙物理学研究系 准教授

太陽に一番近い惑星「水星」の謎を解き明かす

日欧初の大型共同プロジェクトBepiColombo打ち上げ迫る
村上 豪
石川 雅之

「はやぶさ2」が小惑星リュウグウに到

宇宙科学研究所 太陽系科学研究系 助教 BepiColomboプロジェクトサイエンティスト
漫画家

18 ［ 研究開発の現場から ］

薄膜3接合太陽電池（セルアレイシート）＆軽量太陽電池パドル

より薄く、より軽く―― 薄膜太陽電池が日本の宇宙産業の未来を照らす
今泉 充
住田 泰史

研究開発部門 第一研究ユニット 研究領域主幹
研究開発部門 第一研究ユニット 主任研究開発員

20 ［ JAXAトピックス ］

１. 世界の宇宙・航空産業が集まる日本最大の展示会「国際航空宇宙展2018東京（JA2018 TOKYO）」
2. 大都市圏では地表温度が50℃以上！ 「しきさい」
がとらえた日本列島の猛暑
3.“有人宇宙ミッションのミエル化”から生まれた書籍『日本の宇宙探検』をＰＤＦで無料公開！

はじめまして。9月1日から広報部長となりました鈴木明子です。これからどうぞよろしくお願いいたします。
今年の秋は、JAXAの大型プロジェク
トが次々と本番を迎えます。
「はやぶさ２」の小惑星リュウグウへのタッチダウン、
欧州宇宙機関との共同による水星探査機「みお」の打ち上げ 、温 室 効 果ガス観測技術衛星「いぶき2号」の打ち上げなど気の抜けない日々です。JAXA’sの記事と合わせてご注目ください。

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

わたなべ せいいちろう

文：渡邊 誠一郎
名古屋大学大学院 環境学研究科教授「はやぶさ２」
プロジェクトチーム
プロジェクトサイエンティスト

はベンヌこそ約4.3時間ですが、他はみな存在さえもほのかな太陽系小天体は、近着し、その驚くべき姿を示してくれていま

4時間を切る高速回転体なのです。均整

付いて初めてその基本的な様相がわかす。2005年に「はやぶさ」初号機が小惑

の取れた
「こま型」
は自転により成形されります。そして、太 陽 系 形 成 時の記 憶を星イトカワに到着したときも、頭部と胴体た可能性を示唆しますが、リュウグウの今

ほぼそのままとどめています。これが 大にもたとえられる二つの部分が合体したの自転速度では説明できません。かつて

きな惑星とは違うところです。全惑星が独特の姿に驚嘆させられたものですが、

高速自転をしていた可能性が高く、その探査された今、こうした小天体に熱い視

今回のリュウグウに対する驚きはそれと進化が注目されます。

線が向けられるのは当然といえます。水は違いました。
「こま（独楽）」あるいは「そもう一つの驚きは、多数の岩塊（ボルや有機物を含むとされる（それさえ意表

ろばん玉」にたとえられるその形状は、惑

ダー）が 表面を一様に覆っていることでを突かれるかもしれませんが ）C型小惑星研究者にとっては見慣れた形だったのす。イトカワにも岩塊が 多い領域はあり星を初めて精査するこの探査は、これまです。高速回転する小型小惑星には「こまましたが 、岩 塊がほとんど見 当たらず 、での定説を塗り替えていく力を持ってい型」
が地上からのレーダー観測で、いくつ小石サイズの粒子に覆われた平原も共ると思います。

も知られており、例えば、「 はやぶさ2」と存していました。岩塊が少ない場所がな

いよいよ、この難敵からゴール（=試料同時期に小惑星サンプルリターン探査をいことはサンプル採取のための表面への採取）を上げなくてはなりません。
「はや

進めるOSIRIS-RExが向かっている小惑

タッチダウンが難しいことを意味します。

ぶさ2」の状態はほぼ完璧で、科学観測で星ベンヌもその形をしています。それなの

われわれは試 料 採 取をする候 補 地 点を

ウォームアップも完了しました。観測結果にわれわれが驚いたのは、リュウグウが自選定しながら、この問題にどう対処するを迅速に処理する理学チームの的確な状

転周期が約7.63時間という比較的ゆっか頭を悩ましています。

況把握と運用訓練に裏打ちされた工学

くりと自転する小惑星であるからです。見

意表を突く事実。しかし、これこそが小チームの信頼すべき判断によって、このつかっている「こま型」小惑星の自転周期

天 体 探 査の真 骨 頂です。地 上 観 測ではミッションを成し遂げたいと思います。

編集制作
株式会社ビー・シー・シー
2018年10月1日発行

3
JAXA's No.074©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 」が 撮 影 し た
リュ ウ グ ウ の 全 貌
2018年6月30日に、20㎞離れた地点（ホームポジション）
から望遠の光学航法
カメラ（ONC-T ）で撮影したリュウグウ。
©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©池下章裕「はやぶさ２」
の

着地点
候補決定

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©JAXAいました。そして、1回目のタッチダウンの候補

来、「はやぶさ２」はリュウグウの観測を着々と地と、MINERVA-IIとMASCOTを降ろす候補

行っています。最初は、ホームポジションある地が決定されたのです。その場所を下の図に

いはBox-Aと呼ばれる高度20km付近から示しています。お互いの着地点が重ならないよ

観測を行っていましたが、7月20〜21日にはうに調整されています。

Box-C運用として高度6kmくらいまで降下し着地点選定において重要なことは、まずはました。また、8月1日には高度5kmほどの中安全性ですが、その他いろいろな条件、たとえ高度運用を行いました。そして、8月6〜10日

ば探査機の姿勢、小惑星表面の温度・日照、探には、
リュウグウの重力を計測するための降下査機の運用条件、サンプルから得られるサイ運用を行い、8月7日には高度851mまでリュ

エンス成果までも考慮して活発な議論が行わ

ウグウに接近しました。これまでの観測で、全れました。最も難しい点は、リュウグウが多数

体形状や表面地形の特徴だけでなく、温度分

のボルダー
（岩塊）
で覆われているということ

布やその変化、可視光・近赤外線による表面です。つまり、安全に着地できる場所がすぐに物質のスペクトルの特徴なども分かってきましは見当たらないのです。とりあえず、最もボルた。この観測結果は、惑星科学において大きなダーが少なそうなところをいくつか選び、タッ

進展をもたらすことになるでしょう。それと同チダウン候補地点としました。

地するのかの検討も進められました。

10m

真

6月27日に小惑星リュウグウに到着して以時に、これらの観測データを使って、どこに着
2 0 1 8 年 8 月 7 日に 、高 度
1000ｍから広角の光学航法カメラ（ONC-W）
で撮影したリュウグウ。赤枠部分が下の画像に対応。

よしかわ まこと

文：吉川

着 地 点 候 補 が 決まったことにより、スケジュールも検 討されました 。まず 9 月 1 1 〜「はやぶさ２」の場合、着地の検討は初号機の12日にタッチダウンに向けた1回目のリハー「はやぶさ」に比べて複雑になります。その理

サル降下を行います。そして、9月20〜21日

由は、探査機本体が表面に降りるタッチダウにはMINERVA-II-1（3機のMINERVAのう

ンに加えて、小型ローバのMINERVA-II（ミネ

ちペアになっている2機）
を、10月2〜4日には

ルバ２）
を3機、そして小型着陸機のMASCOTMASCOTを表面に降ろします。その後、2回（マスコット）も表面に降ろさなければならな

目のリハーサル降下を10月中旬に行ったうえいからです。タッチダウンも最大3回行う予定

で、1回目のタッチダウンを10月下旬に行う予で、最後のタッチダウンの前には衝突装置（イ

定です。

ンパクタ）
による人工クレーター形成も行いまボルダーが多いため安全なタッチダウンがす。これらすべてを考慮しなければならないた

できるかどうかが 今後の焦点となります。まめ着地の検討は複雑になります。

ずは1回目のリハーサル降下で、タッチダウン

8月の時点で、まずは1回目のタッチダウン

候補地の表面の状況を詳しく確認します。ミッまでについての運用が検討されました。日本

ションの最初の山場にむけて今、緊張が高まっ側およびMASCOTチーム側でそれぞれ議論てきています。

を行い、さらに8月17日に全体での議論を行（2018年9月7日現在）

2018年8月7日に、高度1000ｍから望遠の光学航法カメラ（ONC-T）
で撮影したリュウグウの地表。
©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© J A X A 、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

4
JAXA's No.074

上と右の画像のL08と示された領域がタッチダウンの候補地で、L07とM04
がバックアップとして選ばれた候補地です。右画像のMA-9がMASCOTの
着地予定領域、N6がMINERVA-II-1の着地予定領域になります。

©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

5
JAXA's No.074

JAXA×DBJ トップ対談
や ま か わひろし

わ た な べ山川 宏

宇宙ベンチャー企業の増加、国際宇宙ステーション
（ISS）
日本実験棟
「きぼう」
での科学実験の成果、衛星からのデータの地上利用拡大など、日本の宇宙航空分野はここ数年、変革と躍進の時代を迎えています。これからの日本の宇宙航空産業の振興について、JAXA山川宏理事長と株式会社日本政策投資銀行
（DBJ）
の渡辺一
社長に語っていただきました。

はじめ

渡辺 一

国立研究開発法人
宇宙航空研究開発機構
理事長

株式会社 日本政策投資銀行
代表取締役社長

聞き手

たけもり ゆ う き

竹森 祐樹

株式会社 日本政策投資銀行

航空宇宙室長文：寺門 和夫（科学ジャーナリスト）

日本の宇宙航空産業の振興 を技術と金融 の 力 でリード
©JAXA

や希望という面を忘れずに、
しかし一方でJAXAとDBJの協力協定から見えてくるもの
竹森

本日は変革期を迎えた日本の宇宙産業とJAXA、DBJの役割についてお話し

山川とができると考えています。

アメリカにおいては、ベンチャー企

場に漁船を直行させることができる。そう

きちんと応援していくということだと思い産業の振興という面についても両立させ、業のスペースＸが政府系の衛星を打ち上渡辺

航空分野は航空機エンジンの開発

すると、燃料を大幅に節約することができます。応援とは、資金はもちろん、それ以外日本の宇宙産業規模を2030年代早期にげるという時代にまでなっています。かとや機体の製造を30年近く支援して参りまるのです。宇宙業界の人だけでは絶対ににもベンチャーを大きな企業につなげるな

倍増するという政府の方針を実現したいといって、日本が決定的に遅れているかとしたので私たちもそれなりに各企業を結思いつかないことが、現場の方と話をする

ど、経済を動かしている企業に寄り添って思っています。

いうと、そうではなく、
ここ数年で20社ほぶ結節点となる能力を持っているのではな

ことでその使い方が分かり、新しいビジネ

ご支援をしていくというのも自分たちの使いただきたいと思います。それでは、よろし竹森

宇宙産業は今、変革期を迎えている

どベンチャーが立ち上がりました。代表的

いかと思います。宇宙分野はこれからです

スが生まれる。そういった結節点を、これか命かなと思っています。

くお願いいたします。

のではないかと思っておりますが、山川理なものとしては、宇宙資源ビジネスを目が、JAXAからいろいろな知見を頂き、そうらDBJとJAXAの間でうまく広げていきた

竹森

山川理事長、
いかがでしょうか。

渡辺

宇宙というのは少し遠いだけで、特事長、いかがでしょうか。

指すispace、高精度測位サービスを行う

いった結節点になりたいと思っています。

いと思っています。

山川

2017年に宇宙分野でJAXAと協力協定を

山川

GPAS、超小型ロケットの打ち上げ事業を

JAXAと提携させていただき、技術的なこと

渡辺

衛星からのデータ利用も、いろいろ別な場所ではないと思っています。ですか

結ばせていただきました。これから発展しいうイメージがまだ先行していますが、だ

行うスペースワン、
スペースデブリ（宇宙ごをJAXAに相談できるようになったことは、な意味でまだ可能性があるでしょうし、そら現在地上あるいは空の領域で行われてていく産業に、ある程度のリスクを取ってんだん変わってきています。これまでの世

み）の除去をビジネス化するアストロスケー

私どもの信用の非常に強いバックボーンにの成果は既存の産業にも影響を与えるかいる産業活動は、宇宙空間でも当然ながらも資金を供給して伸ばしていくことが、私界の宇宙開発は国威発揚という側面が強ル、超小型衛星をたくさん打ち上げて地球なっています。
これからいろいろな連携がでもしれません。私たちが考えもしなかった

展開していけるはずだと思っています。一たちの一つのミッションになっております。

かったのですが、今は宇宙が生活に根付い観測画像をビジネスにしていくアクセルス

きれば、宇宙航空分野の産業は大きく伸び

使い方があるでしょうね。私たちのお取引方で、忘れてはならないのは、そうは言いつそうした中で、2017年度からの私たちのていく時代になってきています。その背景

ペースなどがあります。

るのではないかと思っています。

先へいろいろご相談できる可能性はあると

つも、われわれの生活は20年後、30年後中期計画において、新たに重点的に取り組には、宇宙技術が成熟してきて、生活に実

山川

思います。

も地上がメインでしょうから、地上の生活

D B Jは2 0 1 6 年に航 空 分 野で、宇宙と聞くと、手の届かない所と今、おっしゃった中で、私の心に響い大切なのは「信用」
と
「結節点」

たのは、
「信用」
そして
「結節点」
という言葉

あるいは地上の産業とどうつなげていくかです。JAXAから見ても全く同じで、JAXAというのが、
やはり大きなポイントになるのに、
コストダウンが進んできたということも竹森 そうした中でのJAXAとDBJの役割が宇宙業界の外に出ていくためには、やあると思います。

とはどのようなものなのでしょうか。

はり信用というものが必要です。その時にむ分野を四つ選びました。その一つが航空際に使えるさまざまなサービスが提供され宇宙分野です。航空宇宙分野は裾野が広るようになってきたことがあります。同時

く、非常に可能性があると考えておりまして、2017年度から航空宇宙室を立ち上げ

宇宙の産業活動と地上の生活がつながる未来にではないかなと思います。ほんの2年前、3年前までは考えられなかった宇宙機関と金て、新しい分野にチャレンジしているところ

渡辺

JAXAがDBJとこうやってパート

DBJと一緒にやっていることが信用につな

竹森

です。

ただき、やはり今、大きな変革の時期を迎ナーになるというのは画期的なことです。

がると私は理解しています。JAXAとDBJす。
まずは、渡辺社長からお願いします。

JAXAではこの4月から第4次中えていると考えています。一つは、理事長

J A X Aは産 業 振 興という大きな使 命をの持っているネットワークは一部は重なっ

渡辺

先ほど理事長がおっしゃったよう

クの結節点として、ネットワークを広げてい長期計画がはじまりましたが、その中の大がおっしゃられたように技術の革新です。

持っていますが、産業界全体を見渡し、成ていても、かなりの部分は違う所に広がっに、宇宙技術には何に使えるかが未確定なくところを、ぜひ一緒にやっていけたらと思

例えばビッグデータの解析技術が飛躍的長が期待できる宇宙ビジネスを見極めるています。その両者のネットワークの結節部分がある。つまり、これから大きな可能いますので、
どうぞよろしくお願いします。

に向上して、小型衛星のコンステレーショ

目利きの力はそれほど高くないのが実情点をさらにつなげていくことが非常に重要性があるというのが宇宙分野の魅力だと

竹森 ありがとうございました。

ンで膨大なデータを集め、それをきちんとです。また、JAXAには民間企業に投資すではないかなと思います。

解析することが可能になりつつある。そうるという機能がありません。そういったと結節点ということで一つ例を申し上げま

いった状況でコスト低減もあいまって、民ころはDBJのお力をお借りする必要があ

すと、最近、宇宙と水産業とのつながりが魅力がなくなってしまいます。宇宙というの間の企業が宇宙に参入してきている。技術

ります。技術で攻めるJAXAと金融で攻め非常に強くなっています。JAXAの人工衛はそういう分野なのではないでしょうか。

＜＜

JAXA's No.074

ことだと思っています。これからネットワーです。宇宙開発の持つ夢

国際宇宙ステーション（ISS）の日本実験棟
「きぼう」。ここで行われているタンパク質結晶生成実験や船外実験プ
ラットフォームを使った技 術 実 証などの成 果がさまざまな分野で社会に貢献している。

6

融機関の協力というのはものすごく大事な

宇宙産業の将来像について伺いま

きな目標の一つが産業振興

Hiroshi
Yamakawa

©JAXA

山川

思っています。10年後、20年後にどうなっているかがすべて分かってしまうと、逆にの飛躍的な進歩と民間の参入。特にベンるDBJがタッグを組めば、お互い単独で

星は海面の温度を計測することができま

私たちがJAXAと提携させていただいてや

チャー企業の参入。これは本当に面白いこはできないことが合わさって、1＋1が3以す。漁船の漁労長さんがそのデータを見るるべきことは、そういった技術の情報をいとだと思います。

上になる。まさにそういった世界を作ること、魚のいそうな場所を知ることができ、漁ただき、その情報を使って宇宙の産業界を©JAXA/NASA

水循環変動観測衛星
GCOM-W「しずく」
は、
地球上の海水温度をは
じめ、
さまざまな
「水」
に
関するデータを観測している。このような地球観測衛星のデータは防災などだけでなく、漁業などの分野での活用も進んでいる。

＜＜

山川

私もいろいろな資料を読ませてい

©JAXA

©JAXA

HajimeWatanabe＜＜

今年度打ち上げ予定の「革
新的衛星技術実証プログ
ラム」の小型実証衛星1号機の試験の様子。この衛星の開発は宇宙ベンチャー企業であるアクセルスペースが担当している。
©JAXA

7
JAXA's No.074

金 井 宣 茂 宇 宙 飛 行 士 帰 還 インタビュー

ISSでのいます。この実験装置は1匹ずつ飼う仕組みになっているのと、0Gから1Gまで重力を―― 今回のミッションを振り返って、特に印象的だったのは何ですか。
金井

私は医 師ですので 、宇 宙における身 体 の 変 化とか 、身 体にかかる負 荷に非常に興味を持っていました。知識がある分だ け 少し不 安 に 思っていたこともあったのですが 、宇 宙 は 意 外に普 通という感じ
で 、宇 宙 酔 いもほとんど 経 験 せず にすぐ
仕 事に入れました。最 初は微 小 重 力 環 境でフワフワ浮いているのが 不 思 議な感じでし た が 、なるものなのかと感じました。地球の重力環
境に再適応することが想定外に難しく、そこに驚きがありました。
―― 今回のミッションは「健康長寿のヒント
は宇宙にある」がキャッチフレーズになっており、医学研究やライフサイエンス関連の実験も多かったと思います。中でも「小動物飼育装置」を使ったマウスの長期飼育ミッションは多くの人から注目されましたね。

います。実験機会が増え、かつ比較的安価にを任せてもらえたのは、本当にありがたいと

金井 そうですね。0Gから1Gの間の重力をなりました。
「きぼう」
は広いですし、静かです

思います。日本人宇宙飛行士のこれまでの仕パーシャルGといいますが、この装置で0Gかし、素晴らしい実験施設です。日本は2024年

事が評価されたのだと思います。

ら1Gまでのどの重力でも飼育環境を作るとまでのISS計画への参加は決めていますが、技

ころが、まさにJAXAの強みになっています。

術的にはまだまだ運用できるので、もっとアッ

月の重力は地球の6分の1、火星は3分の1でプグレードすれば、
さらにいろいろな実験を行す。今、月や火星への国際的な有人探査の話うことができるのではないでしょうか。

が進んでいます。そういった中でパーシャルGの実験はこれから重要になってきます。すでにその機能を持っているJAXAの小動物飼育装置を活用することで、次のステップにいち早く移行できるのではないかと期待しています。
―― 他にどういう実験をしたのですか。

も、宇宙飛行士は軌道上でいろいろなストレスを受けているものなのでしょうか。

た実験ですね。
「きぼう」の船外実験プラット

いくのはすばらしいことです。アジアのいろい
ろな国に
「きぼう」
を利用してもらえるのは日

結晶生成実験を二つ担当しました。また、似た有効ですし、たくさんのサンプルをいっぺんに付けられます。日本に限らずアジアのさまざま

パク質を成長させてそれを地上で調べるといな国にも参加していただいて、こうした実験

うものもありました。体内でアミロイド線維がができるのは本当に素晴らしいと思います。

形成されるとアルツハイマー病や糖尿病などしました。微小重力環境は地球上にはない、させていただいたこともあり、自分でも非常

とても特殊な環境ですので、そこで人間や生に面白いと思う実験でした。
―― 金井さんは自分で行う予定の実験について地上で何度も訓練したり、PIの先生方のところを訪ねたりしていました。それ自体も楽しかったのではないですか。

アジアの国々に開かれる宇宙―― 船外活動も行いましたね。宇宙空間に出てみた感じはどうだったですか。
金井

イバーがたくさんいて、結構にぎやかなのらどうやって日本の宇宙開発に貢献できるかです。しかし実際の船外活動では、NASAのをしっかりと考えていきたいと思います。

していくための知識にもなってくるのではなのすべての作業を行うわけではなく、一部分だ

しても誰も助けてくれないというプレッシャー

ストレスに弱いマウスにどういう変化が起

いかと思います。

けを担当するので、どういう実験なのかよく解の中で作業しました。

ど、ヒトが宇宙環境に滞在した場合に直金井 そのとおりです。私たちはよく言うの面する医学的リスクとして、宇宙ストレス

ですが、宇宙での実験には地球人のための医作業でも、非常にワクワクするものなのです。
――「きぼう」での実験をいろいろな形で役に立ててほしいと思いますね。

期滞在が続きます。この二つのミッションを地目標です。もう一つ、宇宙飛行士としてこれか打ち上げて、両者を比較することによって、られたサンプルを装置にセットするだけの単純2019年から2020年には、野口聡一

宇宙飛行士と星出彰彦宇宙飛行士のISS長まずはこれらのミッションを成功させることがで真っ暗な宇宙空間の中にいます。何か失敗るための役に立つということですね。

金井したのですが、プールの中にはサポートのダ楽しかったですね。宇宙飛行士は実験

微小重力に起因するメカニカルストレ

次の目標は何でしょうか。

した。NASAではプールの中でたくさん訓練

金井

的や背景などをあらかじめ知っていれば、届け―― 帰還してリハビリ期間も終わりました。

上でサポートする担当になると思いますので、待しています。また、将来人類が宇宙に進出らないこともあるのです。
しかし、その実験の目

次の世代に宇宙での感動をつないでいく正直言ってちょっと怖い感じがしま気の予防に役立ったりするのではないかと期スによる細胞内シグナル伝達の乱れな方をされていますが、もはや普通の宇宙実験と変わりません。宇宙が広く使われ、開かれてフォームを活用して、いろいろな材料を宇宙ような実験で、アミロイドという繊維状のタン学研究機構の加藤晃一先生を訪問して勉強でいろいろ調べると、ヒトが健康長寿で暮らせいるミッションですが、だんだんバージョン
アップしてきました。イベントのようなとらえ

本にとっても価値のある活動ではないかと思ミッション前にPI（研究代表者）
である自然科―― 今回のマウス飼育ミッション結果を地上

日本人宇宙飛行士がずっと担当しています。

の感覚で宇宙生活は平気だったとお話ししま

さまざまな働きが見えてきたり、地球上の病

簡易曝露実験装置（ExHAM）
を使っ

金井

空間にさらして特性の変化などを検証するとしたが、実は私もいろいろな医学検査に参加と、これまで分かっていなかった人間の体の金井

アの若者と一緒の実験もありました。

いう実験です。非常にシンプルですが、すごくの原因の一つとなることが知られています。

物の体に何が起こるかは分かっていないことですか。

―― Asian Try Zero-G 2018というアジJAXAのお家芸の高品質タンパク質

おっしゃるとおりです。私も自分自身が多いのです。そこを突き詰めて調べていく―― そのほかに印象に残っている実験は何

遺伝子欠失（ノックアウト）
で宇宙スト

金井

宇宙放射線に起因する酸化ストレスや

JAXA's No.074

言ってもいいくらいの花形の仕事です。それ

レスに弱くなったマウスと、通常のマウスをこっているかを調べるという実験でした。

8

どんどん次の実験を行うことが可能になって金井―― 自分ではストレスがないと思っていて

金井

外活動は宇宙飛行士の仕事の中でも一番と装置と違いますね。

取材・文：寺門 和夫（科学ジャーナリスト）

それも１週間すると慣れてしまいました。ただですが、今は宇宙実験の方式が決まっていて、変えることができる点が、NASAなどの飼育

2018年6月3日、金井宣茂宇宙飛行士は、168日間の第54次/第55次ISS（国際宇宙ステーション）
長期
滞在ミッションを終え地球に帰還しました。医学研究やライフサイエンス実験を行い、船外活動やドラゴン
補給船キャプチャ成功などで、日本人宇宙飛行士のプレゼンスを高めました。金井宇宙飛行士に長期滞在ミッションについて話を聞きました。

し帰ってきた時には、こんなに体が動かなく©JAXA/NASA―― 小動物飼育装置について、もう少し伺ミッションを振りかえる

宇宙環境がヒトに与える影響を調べることの重要性©JAXA「きぼう」の優れた環境で広がる
宇宙実験の可能性

168日間の©JAXA＜＜

写真左 : 金井宇宙飛行士の実施したAsianTryZero-Gの実験を筑波宇宙センターで見守るインドネシア、シンガ
ポールの学生たち。
写真右 :「きぼう」の細胞培養装置（CBEF）を使い行われたアミロイド線維形成実験。

か な い のりしげ

マーク・ヴァンデハイ宇宙飛行士と二人っきり―― そうは言いながらも、船外活動は非常に順調に進みましたね。NASAのジョンソン
宇宙センターからは星出彰彦宇宙飛行士が支援していました。
金井―― これから若い人たちに接する機会が増えると思います。どんなことを伝えたいですか。
金井

若い世代の方にどんどん宇宙の場で活躍していただきたいと思います。私が宇宙飛行士としての訓練を受けていた時に、山崎
直子宇宙飛行士が搭乗したスペースシャト
ルの打ち上げを見せていただきました。打ち「Space is
上がって間もなく、山崎さんから

星出宇宙飛行士自身も船外活動のwaiting for you（次はあなたの番だからね）」

があります。
ドラゴン宇宙船で運ばれてきた学という側面と、宇宙人、つまり宇宙に進出す経験がありますので、状況を的確に把握してという電子メールをもらって心が震えた記憶

マウスを飼育装置に入れ、餌を交換したり、る人類のための医学という二つの側面があ

金井 「きぼう」の実験が始まった頃は、長いいますし、何をどういう時に伝えればいいかがあります。私も子供たちや若者に「Space

フンを掃除したりといった作業を行いました。

るのです。

時間をかけて準備しなければならなかったのも分かっているので、とても助かりました。船

is waiting for you」と伝えたいと思います。

9

星出宇宙飛行士以来の日本人４人目となる船外活動
（EVA）
を実施。
©JAXA/NASA©JAXA

JAXA's No.074

H３プロジェクト前進へ
H3ロケット用固体ロケットブースタ

SRB-3 燃焼試験成功！

©JAXA

2018年8月26日、種子島宇宙センター竹崎固体ロケット試験場において、H3ロケット用固体ロケットブースタ（SRB-3）の燃焼試験が行われました。
第一宇宙技術部門H3プロジェクトチームの名村栄次郎ファンクションマネー
ジャに、SRB-3の燃焼試験やH-IIA、H-IIBロケットで使用しているSRB-Aからの改良点、今後の計画などについて話を聞きました。

©JAXA

左、右上は種子島宇宙センター竹崎固体ロケット試験場にて実施されたSRB-3の燃焼試験の様子。
右下は試験場に据えられたSRB-3のプロトタイプ
モデル外観。
この燃焼試験の記録映像が「ファン！ファン！JAXA」
サイトでご覧いただけます。
http://fanfun.jaxa.jp/jaxatv/detail/12496.html

取材・文：水野 寛之
な む ら えいじろう

名村 栄次郎

第一宇宙技術部門
H3プロジェクトチーム
ファンクションマネージャ

©JAXA

©JAXA

計画通りの燃焼試験データを良好に取得していった結果です。

── 最初の燃焼試験が完了しました。
名村

気象条件の問題で一度延期しましたが、試験には自信を持って臨みました。固体ロケットであるSRB-3は、液体ロケットとは異なり、一度燃焼が始まると、途中で止めることはできません。

H3ロケットのイメージCG。用途により、SRB-3を0本、2本、4本使用するパターンが検討されている。

＜＜

やり直しがきかないので、試験に使用するロケットモータはもちろ©JAXAん、計測器も万全の状態で試験に臨まなければなりません。やり直しができないからこそ、慎重に丁寧に準備を整えました。
試験では、燃焼時間や燃焼の圧力、推力などのデータを計測しました。試験結果の速報値からは、設計予測に沿った性能を表す
データが取得できました。
今後、試験で使われたプロトタイプモデル（PM）
は、モータケー

20年後でも通用する設計に挑戦
製造工程から見直しコスト削減も── SRB-Aからかなり改良されているようですね。

ス内面やノズルの状態などを確認します。詳細な評価を数カ月か名村けて実施します。今回の試験結果を受けて、認定モデル（QM）
を

取り組みました。見た目はSRB-Aとあまり変わりませんが、部品の製作し2回の燃焼試験を行う予定です。

構成やモータケース、あるいはノズル、分離機構など、20年後でも── H3ロケットにおけるSRB-3の役割とはどのようなものですか？
名村

H3の開発と同時にイプシロン・ロケットとのシナジー開発に通用する設計になるよう挑戦した部分もあります。SRB-3のモータ
ケースのサイズはSRB-Aと同じですが、推進薬の量を約１トン増や大きさが最適だという形になりました。

また今回、設計だけでなく製造工程から見直してコスト低減を

また、世界的にもトップクラスの高い燃焼圧を持った固体ロケッ行いました。製造・検査の自動化など、地道にコツコツとコストのトモータであるSRB-Aを100本以上作って運用してきた経験が、削減に努めました。燃焼パターンを一つにしたことも、必要となる

SRB-3の開発にあたっては、材料の厚みを減らしたり形状を工夫

治具や保管場所などを集約できるので、コストダウンにつながっしたりといった思い切った挑戦につながりました。

ていると思います。
── 燃焼パターンとは、どんなものなのでしょうか。
名村── 今後の予定を教えてください。
認定モデルを使った地上燃焼試験を、2019年度に2回行う予推力の時刻暦のことです。最初はロケットが重いので、一気に定です。そのうちの1回は、イプシロンで使用する可動ノズルの試

高い推力が出るように燃焼させます。ロケットが上昇すると、重量と験を行います。また、早ければ今年度末あたりに、実物大の模型を

空力とのバランスで負荷がかかるようになるので、若干推力を抑え使った分離機構の試験を行いたいと考えています。平行してノーます。空気が薄くなったら、再び推力を高めるようになっています。

ズコーンやモータケース、H3に接続するためのアダプターなどの

SRB-Aを運用してきた知見が思い切った開発に活かされたす。これらの試験が完了する2019年度後半から、いよいよ実機

── SRB-Aでは可変だったノズルが固定になりました。制御は難しくなったのですか。

しています。燃焼パターンなどを工夫して実現したのですが、これに名村

構造系の強度試験を2018年度から2019年度にかけて行いま製造となり、2020年度の開発完了を目指します。

SRB-3
（H3）

ノーズコーン

H3としてのコストや信頼性などのバランスを考慮し、H3のSRB-3のような固体ロケットブースタ
（SRB）
は、
メインロ

よって打ち上げ能力が増えています。SRB-Aは、2本形態と、4本形

メインエンジンであるLE-9に姿勢制御の役割を持たせるように設ケットの推力を補助する役割を担います。
リフトオフ直後のロケット

態の二つの燃焼パターンがありましたが、SRB-3ではそれをひとつ計しました。H-IIAではメインエンジンは一つでしたが、H3では二つ

は、推進薬（燃料）も満タンに入っているので重い状態で、重力やにしました。SRB-3を2本使う場合と4本使う場合、
そしてイプシロン

以上付いていますので、1段機体側の制御力が向上しています。

大気の抵抗も大きいため効率的に加速する必要があります。H3で使う場合と、いずれの打ち上げにとっても最適なパターンを作り、の場合、SRB-3を0本、2本、4本使用するパターンを検討していま

なおかつ推進薬の量を増やした点が大きな工夫ポイントですね。

す。SRB-3が0本、つまりSRB-3を使わない場合には、GTO（静止ロケット本体との結合・分離方法も、スラストストラットと分離

トランスファー軌道）に運べる重量は約2トンですが、4本使えば約モータを用いた方式から、スラストピンと火薬による分離スラスタ

名村

6.5トンまで打ち上げることができます。SRB-3の1本当たりの推を用いた方式に変更しています。まず、H3ロケットがどうあるべき中で、もう一回り小さいブースタも検討したのですが、SRB-Aを製

力は、約2,000kNです。

かを考え、そこからSRB-3の結合・分離方式やモータケースを設計造・運用してきた中で培った技術や経験、設備を活かすために同じ

ノーズコーン
SRB-A（H-IIA）

前方プレス
（2本）

前方プレス
（2本）

前部アダプタ 前部アダプタ

前方分離スラスタ
前方分離スラスタ
（1本）
（1本）
モータ

── SRB-Aを運用してきた知見がSRB-3の設計に活かされていモータ

スラストピン スラストピン
（1本）
（1本）
分離モータ
（2個）

ますね。

結合構造部

H3ロケットとして、どういうブースタが良いかを検討する

結合構造部

後方分離スラスタ
後方分離スラスタ
（2本）
（2本）
後部
アダプタ

後部
アダプタノズル

スラストストラッ
スラストストラッ
ト
ト
（2本）
（2本）

分離モータ
（2個）

後方プレス
（2本）

後方プレス
（2本）

ノズル

©JAXA

＜＜

SRB-3
（H3）
SRB-3
（H3）
SRB-A
（H-IIA）
SRB-A（H-IIA）
SRB-3とSRB-Aの第1段機体と結合・分離する機構の違い。

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JAXA's No.074

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JAXA's No.074

航空機の見えない敵

晴天乱気流 をキャッチする

事前に乱気流を察知
航空事故の低減を目指す

写真提供：Boeing

国土交通省運輸安全委員会の航空事故調査報告書の情報を基に分析したとこ
ろ、我が国の過去10年の航空事故のうち、50%超が乱気流を原因としています。現在

Boeing ecoDemonstrator PROGRAM への 参画の旅客機は事前の気象予報や機体に搭載した気象レーダーを使用することにより、雨雲を伴った乱気流をある程度予測することは可能ですが、雨雲を伴わない乱気流（晴

JAXAでは、乱気流事故防止機体技術の実証（SafeAvio）
プロジェクト

天乱気流）を事前に察知することは困難でにより、晴天乱気流による航空事故半減を目指した晴天乱気流検知す。もし事前に乱気流を察知することができれば、乱気流のエリアを迂回したり、シーシステムの開発と飛行実証を行っています。2018年３月～4月にはトベルト着用サインを出したり、客室サービ

米国ボーイング社のecoDemonstrator PROGRAM（エコデモン

スを中断するなど、さまざまな対応が可能

ストレーター・プログラム）
を通じて、このシステムを大型機に搭載したになるため、事故の低減が期待できます。

飛行試験を実施しました。

これまでJAXAではこの乱気流事故防止
機体技術の実証プロジェクト（SafeAvio）
を通じて、航空機搭載型としては世界トッ

飛行試験担当者。B777f（機体番号 N878FD）の胴体左舷側に当装置からレーザー光を出すための窓付きフェアリングを取り付けた状態。

プの乱気流検知距離（平均17.5km）
および軽さ（83.7kg）を実現したシステムの開発および実証に成功しました。
これは、乗客1人分程度の重量のシステムで約70秒前

飛行試験が実施されました。エコデモンス

セイフティアビオニクスグループに乱気流を検知することに相当し、乗客にトレーター・プログラムによる飛行試験は、

プリーダは「このエコデモンストレーター・

シートベルト着用を促す時間余裕を生み出

大型旅客機への実装の実現に向けた大手プログラムにおいて、晴天乱気流検知シス

すことによって負傷者を6割以上減らすこ

機体製造メーカーの評価を得られる貴重テムを製作した三菱電機株式会社と連携とが可能となる技術です。

な機会であり、
この装置に対するエアライ

し計画通り飛行試験を実施しました。ボーンおよび他の機体メーカーにおける意義

イング社から、航空機アビオニクスとしてや価値を高めることによって、標準化団体の乱気流検知装置と情報提供装置の実用および航空規制当局への必要性の認識を化に向けた評価を得られたほか、航空機へ

大型旅客機への実装実現へ貴重な機会となる飛行試験
この研究開発成果が米国ボーイング社
から高く評価されたことにより、今回のエ

グルー

促し、標準化プロセスを加速することが期の搭載、搭載後の調整および運用に関す待されます。

る技術課題などの知見が得られました」とコデモンストレーター・プログラムにおけるJAXA航空技術部門の町田茂ウェザー

語っています。

飛行試験で使用した機体、FedEx社所有のB777f（機体番号 N878FD）
Boeing社のweb: http://boeing.mediaroom.com/より

ボーイング

写真提供：Boeing

光アンテナ装置
光送受信装置■ 乱気流検知システム

JAXA's No.074

デ モ ン ス ト レ ー タ ー2018年の
プ

ロ

グ

ラ

ム

ecoDemonstrator PROGRAMとは
航空機の安全飛行と環境性能の向上を実現するため、さ信号処理装置JAXAが開発した晴天乱気流 検 知システムの航 空 機搭載型ドップラーライダー。
機 体 前 方に放 射したレーザー光を大気中に浮遊するエアロゾル粒子に当て、散乱光を受信。エアロゾル粒
子の移動速度に急激な変化があると、そこに乱気流があることが分かる。

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エ コ

冷却装置

©JAXA

ecoDemonstrator
PROGRAMは？

まざまなテクノロジーを実際の航空機に搭載して、飛行試

FedEx社の大型貨物機（ボーイング777型

験を行うものです。このプログラムにおける初の飛行試験機）を使って、JAXAの乱気流検知装置を含は、アメリカン航空のボーイング737-800型機を使ってむ30種類以上のテクノロジーをテストする

2012年に行われました。2012年の初飛行以来、これまで飛行試験です。安全飛行のさらなる向上、に60種類以上ものテクノロジーを対象とした飛行試験を

より効率的な飛行ルートの確保、そして燃行ってきました。

費の改善を目指しています。

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JAXA's No.074

磁場の測定〜星が作られる環境は？

Space Infrared Telescope for Cosmology and Astrophysics

ダストやガスの成分と分布は？

宇宙の進化と生命誕生の謎
天文学の究極の課題に挑む
次 世 代 赤 外 線 天 文 衛 星©ESA/Herschel/PACS/Bram Acke, KU Leuven, Belgium

1au

氷と水蒸気の境界は？

日本と欧州が共同開発し、2020年代末の打ち上げを目指している赤外線天文衛星SPICA。
“宇宙が重元素と星間塵により多様で豊かな世界になり、生命居住可能な惑星世界をもたらした過程を解明すること”
を科学目的とする、壮大なミッションが一歩ずつ進行しています。
やまむら いっせい＜＜

文：山村 一誠

宇宙科学研究所 宇宙物理学研究系 准教授©ISAS/JAXA

地球から150万km彼方の宇宙天文台となる、
SPICAのイメージCG。質量約3,600kg（打ち上げ時）、高さ約5.8mで、H3ロケットでの打ち上げが予定されている。

©JAXA/SPICA Teamり返した結果、現在のような生命に不可欠

ESA（欧州宇宙機関）のハーシェル宇宙望遠鏡による、惑星系形成の名残と考えられるダストの分布。
リングの大きさは半径約140au。

＜＜

10au

100au
au: 天文単位©JAXA/SPICA Team＜＜星が生まれる環境や、生まれた星をとり囲む原始惑星系
円盤に含まれる水素分子や水蒸気などのガスや固体微粒子（ダスト）の性質や分布を調べ、惑星系が作られる様子を明らかに。

る状態にあり、地球のように生命を育むこ

により、遠方の銀河中の電離したガスからから3件に絞り込まれ、これから約3年間かとのできる惑星がいったいどのようにしの放射や、分子の輝線を観測し、宇宙初期

けてより詳細なミッションの検討を進めたてできるのかは大きな謎となっています。

の星形成活動を詳しく調べることが期待さ

上で、2021年に予定されている最終選抜

SPICAでは、惑星系を形成中と考えられる

れています。
さらに、
遠赤外線偏光観測装置に臨むことになります。

星を観測し、惑星の原料となるガスやダス

POLの検討も進められています。

日本のスペース赤外線天文学は、1995

トの成分を調べたり、それがどのように惑

SPICAは、太陽-地球系のラグランジュ

年に宇宙実験・観測フリーフライヤ「SFU」

星系を作っていくかなどを詳しく調べます。

点* 3 のひとつ"L2"（実際にはその周りのに搭載され、約40日の観測を行った宇宙

軌道）から観測を行います。L2は地球から赤外線望遠鏡IRTSに始まりました。2006

150万km離れていること、
また太陽と地年2月に打ち上げられた日本初の赤外線球がほぼ同じ方向にみえるため、衛星を温天文学専用の衛星「あかり」(ASTRO-F)

3種類の観測装置を搭載予定
日本は中間赤外線観測装置
SMIを開発める熱源である地球や太陽の影響を避け

は、中間赤外線〜遠赤外線の6つの波長在するようになりました。それにより水や有SPICAは究極のスペース冷却望遠鏡をやすくなり、効率的に望遠鏡を冷却するこ帯で空をくまなく観測する「全天サーベイ」

な炭素、酸素や金属など多様な元素が存

銀河の進化と惑星系の形成の解明
SPICA（スピカ）に課せられた二つの科学的目的

機物など、生命を形作る原料が整うととも目指しています。口径2.5mの望遠鏡を絶とができるのです。SPICAは日本で初めてを行い、赤外線を放射する星や銀河、
また次世代赤外線天文衛星SPICA(Spaceに、惑星を作る材料となる固体微粒子（ダ

対温度8度以下（摂氏マイナス265度以

ラグランジュ点を利用する宇宙望遠鏡で星間空間の物質などの分布を記録した「地Infrared Telescope for Cosmology

スト）に富んだ宇宙ができあがりました。

下）の極低温まで冷却し、望遠鏡自体が放す。L2までこの巨大な衛星を運ぶために、図」
や「カタログ」を作成したほか、特定のand Astrophysics)は、
この大問題に挑む

SPICAは極めて高い感度を生かして、非常射する赤外線を極力まで抑えることで、宇SPICAはJAXAの次期基幹ロケットH3で天体・領域の詳細な撮像・分光観測をしま

ビッグバンで生まれた直後には水素とヘため、2020年代の打ち上げを目指して日に遠方の、すなわち大昔の銀河を観測し、宙からの微弱な赤外線を極めて高い感度

打ち上げられる予定です。

した。SPICAはこの延長上にあります。特リウムしか存在しなかった宇宙が、138億

欧で検討が進められているミッションです。

宇宙の歴史の初期に元素合成と物質の形で検出することを目指します。星や惑星が年の時を経て生命を育み多種多様な物質が存在する世界へと変貌しました。宇宙がSPICAには二つの具体的な科学目標があります。

成がどのように進んでいったのかを明らか

生まれる比較的低温の環境を探るためににします。同時に、このような活動の母体とは、赤外線が最も適した波長です。

日本の冷却技術の性能は世界トップ「あかり」の成果を活かしSPICAへに、
これらのミッションを通じて日本が開発を進めてきた宇宙での冷却技術は、世界的にトップの性能を誇り、SPICA実現のための技術的な要となっています。

どのように進化し、星、惑星がどのように一つ目は、われわれの宇宙が物質に富なる銀河がどのように作られ、その中心にSPICAには3種類の観測装置が搭載さ

S P I C Aはこれほどまでに巨 大なミッ

生まれ、生命が誕生したのか？ この問い

んだ世界になった過程を明らかにすることあるとされる超巨大ブラックホールとともれる予定です。日本が開発を担当するのはションですので、国際協力が不可欠です。

ミッションの実現まではまだまだ遠い道のに答えることが、天文学の究極の目的だとです。ビッグバンで生まれた直後の宇宙にに成長してきたかを探ります。

中間赤外線観測装置SMIです。三つの中SPICAの推進は日欧で並行して進められりですが、壮大な宇宙の歴史と生命の誕生

いえるでしょう。

は、ほぼ水素とヘリウムの二種類の元素し二つ目は、惑星系が形成される過程をでは一番波長の短い12〜36マイクロメーています。日本では、JAXA宇宙科学研究の謎に挑むSPICAをぜひご支援ください。

かありませんでした。やがて星が生まれ、そ明らかにすることです。過去20余年の観トルの赤外線を観測し、星間空間に漂うダ所が、名古屋大学、大阪大学、東京大学なの中での核融合反応や超新星爆発などに測の進展により、現在では3000にも及ぶストからの放射や、原子、分子ガスからのど全国の大学の研究者と協力して計画をよってより重い元素が作られ、宇宙空間に恒星の周囲に惑星系が見つかっています。

輝線* を観測します。特に有機物微粒子（多推進しています。国家的大型研究計画の撒かれ、そこからまた星が生まれ……を繰

しかし、その多くは太陽系とは大きく異な環芳香族炭化水素*2、PAH）
からの特徴的候補として、関連学会はもとより文部科学

なスペクトルのパターンを示す強い放射は、省の「学術研究の大型プロジェクトの推進

星形成を探る手がかりになることから、遠に関する基本構想ロードマップ2017」
にお

＜＜

「あかり」
による北黄極領域の画像（一部）。数百回の観測デー
タを重ね合わせて感度を上げ、数十億光年彼方の銀河を1万天体以上検出した。SPICAは、
さらに 遠方の銀河も含めて詳
細な分光観測を行い、銀河の進化と宇宙初期の物質形成の理解を進める。
© ISAS/JAXA©JAXA/SPICA Team

年前

133億

前
20億年

1

前

80億年

現在

14
JAXA's No.074＜＜

SPICAはさまざまな銀河に含まれるダストやガスからの赤外線放射を分析し、宇宙の初期にどのように銀河が生まれ、成長し、それに伴い物質が作られてきたのかを解明する。

1方すなわち過去の宇宙の活動を詳しく探る

ける「推進すべき大型プロジェクト」にも選ための鍵になると期待されています。一方、定されています。ヨーロッパでは、日欧を中

ヨーロッパの大学・研究機関のコンソーシア

心とした多数の研究者で組織するチーム

ムは遠赤外線観測装置SAFARIを担当しまが、ESA（欧州宇宙機関）の中規模ミッショ

す。波長34〜230マイクロメートルの幅広

ン5号機へ応募し、今年5月に一次選抜をい波長範囲を超高感度で分光観測すること通過したことが発表されました。応募25件＊１ 輝線 : 特定の波長で明るく輝く放射。身近なところではナトリウムランプやネオンサインがある。
＊２ 多環芳香族炭化水素: 炭素原子6つからなるベンゼン環が複数つながった有機化合物。ベンゼン環の数やつながり方でさまざまな種類があるが、いずれも特定の赤外線波長で明るく輝く。星間空間に普遍的に存在することがIRTSによって示された。
＊３ ラグランジュ点：地球と太陽からの重力と、遠心力が釣り合う点。この点におかれた物体
は、地球と太陽に対して常に同じ位置関係を保つことができる。このような点は5箇所あるが、そのうち太陽からみて地球の外側にあるL2点が、天文観測衛星ではよく使われる。

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JAXA's No.074

＜＜©ESA-B.Guillaume

日 欧 初 の 大 型 共 同 プ ロ ジェクト B e p i C o l o m b o 打 ち 上 げ 迫 る

太陽に一番近い惑星「水星 の謎を解き明かす」
国際水星探査計画BepiColombo（注1）の打ち上げが迫っています。水星とはどのような惑星なのか。
日本が担当する水星磁気圏探査機「みお」は何を調べるのか。
『惑わない星』を連載中の漫画家の石川雅之さんが、村上豪BepiColomboプロジェクト
サイエンティストに聞きました。
取材・文：寺門 和夫（科学ジャーナリスト）

水星近傍を飛行する
水星磁気圏探査機「みお」のイメージCG。
©JAXA

©JAXA

宇宙科学研究所 太陽系科学研究系 助教
BepiColomboプロジェクトサイエンティスト『もやしもん』
で第12回手塚治虫文化賞受賞。
現在『惑わない星』
を講談社「モーニング」
にて連載中。

日欧2機の探査機で行う初の大規模ミッション―― 村上さん、まずBepiColombo（ベピコロンボ）ミッションの概要をご説明ください。
村上 BepiColomboは日本のJAXAとヨー

石川 雅之 漫画家―― ヨーロッパとの共同ミッションになった
経緯はどういうものなのでしょうか。
村上

1990年代後半にはそれぞれの機関のですが、見えない惑星というイメージですね。一度、夜明け前に水星が見えるチャンス
がある日に、マンションから天体望遠鏡で見ようとしたのですが、あっという間に太陽がが水星探査を考えていました。日本は惑星の昇ってきてしまい、見つかりませんでした。金

磁気圏、すなわち惑星が持つ磁場がつくる周星はすごくよく見えるのに、どうして水星は見ロッパの宇宙機関であるESAが共同で行う

辺の宇宙環境を調べることが得意な技術だっえないのかといつも思っています。

水星探査ミッションです。JAXAが担当していたこともあり、水星の磁気圏を中心に探査を

村上 そうですね。地球から見ると角度にする水星磁気圏探査機「みお」と、ヨーロッパがしたいと思っていました。一方、ヨーロッパでるとわずか20度ぐらいしか太陽から離れない担当している水星表面探査機「MPO」の２機

は水星の表面や磁気圏を調べる探査機を考ので、すぐに見えなくなってしまう。

をドッキングした形で打ち上げ、水星へ送りえていたのですが、一つの機関でそれらを全

石川 そうなんです。

込みます。水星に着いてから２機は分離され、部やるのは予算面でも難しく、一緒に組もう

それぞれの軌道を回りながら水星を観測するというかなり大規模なミッションになっています。まもなく打ち上げられますが、水星に着くのは2025年末ですから、7年かかることにな
ります。

JAXA's No.074―― 石川さんは水星について、どのような惑星であるというイメージを持たれていますか。
石川 地上からのイメージがほとんどになる村上

そういうこともあり、水星はちょっと影の薄い惑星になりがちです。水星の一番の特徴はやはり太陽に一番近い惑星だということですね。大きさは月より少し大きいくらいで、

注1: BepiColombo（ベピコロンボ）の名称はイタリアの天文学者ジュゼッペ・コロンボにちなんでいる（ベピはジュゼッペの愛称）。
コロンボは水星の自転周期
（58日）
と公転周期
（88日）
が正確に2：3の関係にある理由を解明したことでも知られる。

すが、地球から打ち上げられた探査機は、地べることができます。系外惑星に関する話題

球がもともと持っている公転のスピードと同が盛り上がってきたのはここ10年くらいで、

じだけ遠心力を持っているのです。その遠心BepiColomboの計画が始まった頃にこうい力に逆らって太陽に近づいて行くにはものすう話はなかったのですが、今はこれが「みお」のごく大きなエネルギーで減速しないといけな

大きなテーマの一つになっています。

星で6回、合計9回のスイングバイをして、よ7年後に教科書を書き変える発見を―― 最後に村上さんに今後の抱負を伺います。

うやく水星にたどり着きます。

村上 先ほども申し上げた通り、水星はそん

大気はほとんどありません。なぜ金星や火星

石川 水星はすごく熱いのではないですか。

なに認知度の高い惑星ではないのですが、まに比べてあまり知られてないかというと、実は村上 昼は400℃以上になります。日光も地ずは皆さんに、チャレンジングな水星探査ミッ探査が非常に難しい。太陽に探査機を近づけ球の10倍くらいの強さです。われわれの探査

ションが進んでいることを知ってもらえればとていくのが難しく、これまではアメリカの探査機「みお」でも熱いところは200℃とか300℃

思っています。その上で、7年後にはなります

機マリナー10号とメッセンジャーによる2回のとかになってしまいますが、そういう部分をなが、教科書を書き変えるような発見をしたい。

探査しか行われていないのです。そのため、分るべく絞り、大事な装置は60℃程度までしかさらには太陽系の惑星に限らず、系外惑星のからないことが多く、惑星の中では地味な存上がらないようになっています。
「 みお」の表

生命の存在に通じるような知識も深めていき

在だと思われています。ところがここ10年ほ

面を鏡張りにしているのも、太陽光を少しでたいと思います。何としてもこのミッションをどの間に、水星は思っていたよりもずっと面白も反射して熱を吸収しないようにするためで成功させたいと考えています。

い天体なのではないかと科学者は考えるようす。一方で、宇宙空間そのものはすごく寒く、になってきました。

－270℃の世界です。なるべく熱が中に入らな石川 どのあたりが面白いのですか。

いように断熱しておき、寒い宇宙空間に熱を村上 1例をあげると、水星を作っている材料

どんどん逃がしていく設計になっています。
―― 水星の磁気圏について、村上さんが特に知りたいと思っていることは何ですか。

―― 石川さんは「みお」に対してどのような期待を持っていますか。
石川 惑星を間近で見ることができるのは、
やはりすごいことです。水星のすぐ近くに行って、どんな姿をしているかを教えていただきたい。そうすれば、水星の存在感も強まるのではできた頃の古い情報が残っていると考えられ

村上 惑星の磁場はバリアの役割を果たしてないかと期待しています。

ています。ですから水星を調べると地球がでいます。例えば火星には磁場がないので、太村上 引き続き応援をよろしくお願いします。

き上がった頃の情報も得られるのではないか

陽風によって大気が失われ、地球と全然違うと期待されています。

姿になってしまったと考えられています。惑

―― 水星には金属のコア（核）が非常に大きいという特徴もありますね。これは水星の磁気圏と関係してくると思うのですが。

星が磁場を持つことは、生命を育む上で大事©JAXAだろうと思われているのです。水星は太陽に近いので、太陽風が強いのですが、磁場は地球の100分の１くらいの強さしかない。それが村上 水星の内部には大きな金属のコアがあバリアとしてどのように機能するかを知りたります。その金属核が溶けて動いていると、電いと思っています。

流が流れ、磁場が作られます。これが惑星の磁

なぜかというと、今、太陽以外の星のまわり場のでき方だと考えられています。水星は小さにも惑星が見つかっています。系外惑星と呼な天体なので、太陽に近いとはいえ、熱がどん

ばれていますが、すでにその候補は4000個

どん逃げて冷えていきます。そのため、科学者

以上見つかっています。その中にはハビタブル

は昔、水星はもう冷え固まって磁場はないと考ゾーン（生命が居住可能な領域）にある惑星もえていました。ところが探査機が行ってみると、たくさんあります。一番有名なのはトラピスト

磁場があったのです。なぜ水星のコアがいまだ1という星のまわりの惑星系です。
トラピスト1に溶けているのか、大きな謎です。

はみずがめ座の方向にあり、赤色矮星という温度の低い星です。ここのハビタブルゾーン

たどり着くのが難しく、観測するのも過酷な水星にある惑星はトラピスト1に近いところを回っ

石川 水星に行くのはなぜ難しいのですか。

生命が存在できるかどうかは、バリアのあるており、太陽風が非常に強いはずです。そこに「みお」の前で記念写真を撮るBepiColomboプロジェクト日本チーム＜＜

16ということになりました。

太陽系惑星誕生の謎を解明する

アがあればいいのかは、太陽に近い水星で調バイを使います。地球で1回、金星で2回、水まいますが、水星は大気がないので、惑星が村上 豪

なしが重要になってきます。どれくらいのバリ

星に行くのは簡単だと考える方が多いのでで、惑星の重力で引っ張ってもらうスイング

表面は風化などによってどんどん変わってしいしかわ まさゆき

村上 太陽の重力は強いから、太陽に近い水いのです。探査機の燃料だけでは足りないのが非常に面白いと考えられています。地球のむらかみ ごう

ギアナ宇宙センターにおいて、打ち上げに向けた最終状態へと結合された「みお」(上部の黒いカバーで覆われている部分)とESAの水星表面探査機
「MPO」
。

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JAXA's No.074

研 究 開 発の
現 場 から©JAXA

分から３分の１、収納状態での体積は約２分の©JAXA

１という小型軽量になっています。

新太陽電池で国産衛星にアドバンテージをすみた たいし住田 泰史
研究開発部門
第一研究ユニット
主任研究開発員

いまいずみ みつる

今泉 充

> なぜ太陽電池にはこのような小型軽量化が必要なのでしょうか。

研究開発部門
第一研究ユニット
研究領域主幹今泉 よく「宇宙にはコンセントがない」と冗強度を上げるため、柔軟性を活かしてわずかに湾曲させている。

世界最高レベルの出力質量比（150W/kg超）を実現する、薄膜３接合太陽電池を搭載した軽量太陽電池アレイシート。

談で言いますが、発電システムは衛星にとっ■ 従来の太陽電池パネルの構造

軽量太陽電池パドルの軌道上での展開実証が行われる革新的衛星技術 実 証１号 機 の C Gイ
メージ。

て必須要素で、クルマにとってのガソリンのようなものです。太陽の近くや地球周回軌道
上では電力源として太陽電池がほぼ100％
使われており、万が一の大気圏落下の場合でも、他の発電方法に比べて安全性が高い点
そして、いずれの発電方法でも小型軽量化

広く利用されている太陽電池……
衛星の高機能化に伴って、今、その軽量化と高出力化が求められています。

革新的衛星技術実証プログラムの小型実証衛星1号機に搭載されて軌道上実証を行う
新しい太陽電池について、開発を主導してきた

今泉充研究領域主幹と住田泰史主任研究開発員に語ってもらいました。

取材・文：山村 紳一郎（サイエンスライター）

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JAXA's No.074> 大幅軽量化を実現した太陽電池パネ

ルが小型実証衛星１号機に搭載されると伺いました。これは具体的にどのようなものなのでしょうか？

GaAsミドル

Geボトム

Geボトム

基板

基板
アルミハニカムパネルが限られますから、発電システムが小型軽量

薄膜太陽電池化できれば衛星そのものの機能部分を充実©JAXAさせられる。すなわちペイロード比＊１を上げらシリコーン樹脂
薄膜太陽電池CFRPシート

れるのです。
> スラスタ＊２も電気推進に変えるオール電化衛星では、さらに発電システムの小型
軽量化は重要ですね。

薄膜３接合太陽電池（セルアレイシート）＆ 軽量太陽電池パドル
重量1/3、体積半分の小型軽量高性能

InGaPトップ

GaAsミドル

カバーガラスは極めて重要です。打ち上げロケットの推力

人工衛星や探査機の電源としてカバーガラスInGaPトップ■ 今回実証される太陽電池パネルの構造が評価されています。

より薄く、より軽く――
薄膜太陽電池が日本の宇宙産業の未来を照らすカバーガラス©JAXAいます。薄膜なので超軽量のうえ、柔軟性があるので曲げることができます。この特長を活かして複数枚を貼り合わせてシート化し、薄く軽くて丈夫な構造のフレームに貼って太陽電池パネルを形成しています。
> 太陽電池パドル（太陽電池全体の構

造体）も軽くなっているのですね。

太陽電池が登場し、宇宙用太陽電池の市場ことができました。技術はもちろんですが、将ではそれまでのシリコン型太陽電池に取って来を見越した「読み」
も重要なポイントだと思代わりました。対抗して日本でも同型太陽電います。

池開発を……という声も上がったのですが、今泉 衛星ビジネスでの競争力を考えると、追いかけるのではなく全く新しいものを作っ

大きな付加価値になります。当面の課題はコていこうと、薄膜の新規３接合太陽電池の開ストです。新しい太陽電池は従来のものに比発を2005年に開始したのです。製造技術でべ、コストは約２倍。まずはこれまでと同じレある薄膜成長は、いわば素材の結晶を積みベルへのコストダウンを目指し、将来的には上げる技術なのですが、これが難しく、最初

５分の１ほどで提供できるようにしたい。それは発電力などの基本性能が上げられずに苦ができれば、大学やベンチャーなどが開発す労しました。
５年ほどかけて性能のめどがつ

住田 まずは宇宙用の太陽電池システムとる小型衛星にもどんどん使っていただけるよ

いてから、さらに５年かけて歩留まりと信頼性

して、世界中の衛星全てに搭載されるようにうになると思います。

を向上させ、ようやく2015年に世界に先駆なっていけばと思います。ヒット商品というとけて「高効率薄膜３接合太陽電池」の開発が語弊がありますが、世界から注目される製品

完了できました。

や技術に育てていきたいですね。

©JAXA> それは日本の衛星ビジネスにとって、大きなアドバンテージですね。

今泉 太陽電池セルやアレイシートはシャープ（株）
が、フレームやパドル機構は日本電気（株）が、それぞれ開発を行いました。日本のもの作り力が結集された成果といえます。

> その薄膜太陽電池の軽さを活かすフレームを組み合わせて、小型軽量のパドルが完成したのですね。

この技術でみんながハッピーに> 今後、利用の広がりが期待されますが、どのような将来の展望をお持ちですか。

今泉 薄くて軽くて柔軟で振動にも強いという特徴は宇宙以外でも大きな優位点ですから、自動車や航空機、モバイル機器などでの

住田 はい。同時並行で開発を行いました。

応用も大いに期待されます。世界中のさまざ
まなところで、より多くの場面で、私たちが開住田 ポイントの第一は「薄膜３接合太陽

住田 「軽量太陽電池パドル」
が第二のポ電池の開発が完了してからパドルに取り組ん

電池セルアレイシート」
で、これまでのリジッ

イントです。セルアレイの軽量メリットを最でいては時間がかかりすぎて、開発競争に遅発したこの薄膜太陽電池が使われるようにれをとってしまいます。最初に「薄くて高性能

なって欲しいと思います。

ド型３接合太陽電池セルよりも高変換効

大限に活かすため、フレーム型パネル、展

率です。これまで29.5％だったものが32％

開用ヒンジ、保持解放機構の全部品を新になっています。
３接合太陽電池はインジ規開発しました。例えば全体の強度を上げ

ウムガリウムヒ素を最下層に、３種類の太るためにわずかに湾曲させるなど、従来型陽電池を積層して効率的に光を吸収するの太陽電池では実施しにくい手法も用い構造ですが、
これを薄膜成長という製造技ています。これにより従来の太陽電池パド

術を用いて厚さ0.3mmほどの薄膜にしてルに比べ、発生電力あたりの重量で約半電池とパドルを同時並行で開発> 新型太陽電池パネルにつながる高効率

薄膜太陽電池の開発は、JAXAでは10数年の歴史があると伺いましたが……。

今泉 1990年代の後半にアメリカで３接合の太陽電池を作る」というテーマを定めた段階で、それを活かす構造のパドルも並行して住田使っていただくことで、メーカーも衛開発を開始したのです。結果的に約10年か星の開発や運用する人も、みんながハッピー

かりましたが、新しい太陽電池セルを用いるになれればうれしいです。それが次の開発にことに特化した……つまり軽さ、薄さのアドバ

つながりますから、私たちにとってもハッピー

ンテージを最大限に活かすパドルを開発する

ですね
（笑）
。

＊1 ペイロード比: 宇宙機の総重量における積載物の重量の比率＊２ スラスタ: 宇宙機の軌道変換および姿勢制御に用いられる推進システム

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JAXA's No.074

JAXA TOPICSJAXAトピックス

TOPIC

1

世界の宇宙・航空産業が集まる日本最大の展示会「国際航空宇宙展2018東京（JA2018 TOKYO）」「国際航空宇宙展2018東京（JA2018

TOKYO）」
が、2018年11月28日©JAXA～30日に、東京ビッグサイト（東7・8ホール）で開催されます。期間中は、国内外の航空宇宙関連企業・関係機関による展示企画やB to B、専門講演・カンファ

レンスなどが実施され、市場開拓やサプライチェーン強化などの機会となる催しです。前回のJA2016では、約350企業・団体が出展するなど、宇宙・航空産
業の展示会としては日本最大の規模を誇るだけに、宇宙・航空産業の最新の世界市場状況が分かるまたとない機会。JAXAも出展しますので、ご来場の際は、
JAXAのブースへぜひお立ち寄りください。皆様をお待ちしています。

前回の「JA2016」
でのJAXAの展示会場。

TOPIC

2

©JAXA

大都市圏では地表面温度が50度以上！
「しきさい」
がとらえた日本列島の猛暑

今年の夏は日本各地で過去最高気温を更新するなど記録的な猛暑となりました。
「地球環境変動観測ミッション（GCOM: Global Change
Observation Mission）」
により、2017年12月に打ち上げられ、初期

校正検証運用中の気候変動観測衛星「しきさい」（GCOM-C）の観測でも、
この日本列島の酷暑の様子が克明にとらえられました。近紫外～熱赤外の多波長の観測を行うことが可能な「しきさい」
ですが、この中の熱赤外の波長帯の観測によって地表面の熱の状態を知ることができます。
画像は2018年8月1日の10:40頃に観測された熱赤外バンドから推定した地表面温度です（白色の領域は雲域）。午前中にもかかわらず、すでに地表面の温度が上昇していることがわかります。この日は特に大都市域で地表面温度が50度以上と非常に高温となりました。
また、
この地表

面温度と植生分布を比較して、森林域では日中も比較的温度が高くならずに済んでいることや、「しきさい」の高い解像度により、都市の中の大きな公園や緑地では周囲に比べて地表面温度が低い様子を見ることがで2018年8月1日の10:40頃に観測された地表面温度。

きるようになりました。将来の気候変動予測の精度を高めるという本来の目的とともに、観測時点での地球環境の状況を把握することにも「しきさい」
は日々、力を発揮しています。

TOPIC

3

“有人宇宙ミッションのミエル化”から生まれた
書籍『日本の宇宙探検』をPDFで無料公開！

JAXA職員有志による活動“有人宇宙ミッションのミエル化”から生まれた書籍『日著：宇宙航空研究開
発 機 構（ J A X A ）有人宇宙ミッション検討のミエル化チーム©JAXA

本の宇宙探検』（2012年3月初版発行）。より多くの方に読んでいただくために、全編をPDF化し、無料公開することになりました。主に「JAXAとは？「」宇宙について学ぶ」「なぜ、宇宙を目指すのか」「 来るべき宇宙探検に向けて」の4つの章から構成され、毛利衛宇宙飛行士や向井千秋宇宙飛行士の特別インタビューも掲載。有人宇宙ミッションの歴史と未来が見えてくる一冊です。PDFは、下記URLか右のQRコードからダウンロードできます。

▶︎ http://iss.jaxa.jp/kibo/library/fact/data/j_space_exploration.pdf

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