October 2014
宇宙航空研究開発機構機関誌

058

No.

058

No.
宇宙航空研究開発機構機関誌
C O N T E N T S
3

日本の宇宙輸送システムの持続と衛星打ち上げ市場参入を目指す「

新型基幹ロケット」開発スタート

020 年度の初号機打ち上げを目指して、新型
基幹ロケットの開発が始まりました。今後の日本の宇宙活動を担う新型ロケットとはどのようなものか、開発にあたっての抱負や課題などを、プロジェクト関係者に聞きました。
2014年8月31日には、「はやぶさ２」の機体公開が行われました。記者会見で「『はやぶさ２』はわれわれの自信作」と話した國中均プロジェクトマネージャに、打ち上げ目前の思いを語ってもらいました。グラビアページでは迫力ある「はやぶさ２」の機体も紹介していますので併せてご覧ください。
6カ月の長期滞在を終えた若田宇宙
飛行士は、滞在中にJAXAの宇宙医学実験「国際宇宙ステーションに長期滞在する宇宙飛行士の骨I N T R O D U C T I O N
や筋肉の萎縮へのハイブリッド
訓練法の効果（Hybrid Training
実験）
」を行い、
「宇宙から帰還

２した後、5年前の長期滞在後より疲労感が少なかった」と述べています。
「ハイブリッド訓練法」をメインに、月や火星などの宇宙長期滞在で必要になってくる健康管理の方法について紹
介します。

岡田匡史
宇宙輸送ミッション本部 新型基幹ロケット プリプロジェクトチーム チーム長

新津真行
三菱重工業株式会社 防衛・宇宙ドメイン 宇宙事業部
宇宙システム技術部 主席プロジェクト統括（新型基幹ロケット）

内海政春
宇宙輸送ミッション本部 エンジン研究開発グループ 技術領域サブリーダ
6

2024年までISS継続運用へ

これからの長期滞在、
月・火星探査に向けた
宇宙飛行士の新・健康管理術
白川正輝
有人宇宙ミッション本部 宇宙環境利用センター
船内利用ミッショングループ 技術領域リーダ 主幹開発員

大島 博
有人宇宙ミッション本部 宇宙飛行士運用技術部
宇宙医学生物学研究室 研究領域総括 主幹研究員 医学博士
8

「はやぶさ2 いよいよ新たな宇宙大航海へ出帆！
」

國中均プロジェクトマネージャに聞く
國中 均
月・惑星探査プログラムグループ はやぶさ２プロジェクトマネージャ
宇宙科学研究所 宇宙飛翔工学研究系 教授
10

次なる宇宙大航海へ挑む「

はやぶさ2」

12

日本が得意な技術で勝負

導電性テザーで
スペースデブリを除去
河本聡美
研究開発本部 未踏技術研究センター
スペースデブリユニッ
ト 主任研究員

原田 力 統合追跡ネットワーク技術部 部長
14

航空機設計に不可欠な構造技術研究「

非常に難しいですが、やりがいはあります」

JAXA sでは、
JAXAが取り組む3つの分野での活動をご紹介していきます。
1 安心・安全な社会を目指す「安全保障・防災」
2 宇宙技術を通して日本の産業に貢献する「産業振興」
3 宇宙の謎や人類の活動領域の拡大に挑む「フロンティアへの挑戦」です。

井川寛隆 航空本部 構造技術研究グループ 主任研究員
玉山雅人 航空本部 構造技術研究グループ 主任研究員
有薗 仁 航空本部 構造技術研究グループ 主任研究員
16

いよいよ始まった

有償による超小型衛星の放出機会提供事業「

ISSからあなたの衛星を軌道へ送り出します」

小川志保 有人宇宙ミッション本部 事業推進部 きぼう利用推進室室長
17

安全保障
防災

地球で思ふ事＜NEEMO＞
星出彰彦 宇宙飛行士
19

フロンティア
産業振興
への挑戦

JAXA最前線
20NEWS
第21回アジア・太平洋地域宇宙機関会議（APRSAF-21）
日本で開催
表紙画像：小惑星探査機「はやぶさ２」と同プロジェクトマネージャの國中均教授

2

自律性を確保し、国際競争力を得るために新型基幹ロケットが必要
岡田匡史

OKADA Masashi

宇宙輸送ミッション本部
新型基幹ロケット
プリプロジェクトチーム
チーム長

日本の宇宙輸送システムの持続と衛星打ち上げ市場参入を目指すになってきています︒具体的には︑最近の前のコンセプトはそろそろ見直しが必要

25

安全保障
防災

産業振興

フロンティアへの挑戦

2020年度の初号機打ち上げを目指して︑
新型基幹ロケットの開発が始まりました︒
2020年代の日本の宇宙活動を担う新型基幹ロケットは
どのようなロケットになるのか︑開発にあたっての抱負や課題などを︑
JAXAの岡田匡史プリプロジェクトチーム長︑
エンジン研究開発グループ
技術領域の内海政春サブリーダ︑
三菱重工業の新津真行・主席プロジェクト統括に伺いました︒ 聞き手 寺門和夫︵科学ジャーナリスト︶

新型基幹ロケット
開発スタート号機まで打ち上げられて│ 新型基幹ロケットはなぜ必要なので
すか︒
岡田 現在

いるH │ⅡＡロケットは︑ 年ほど前に開最高水準になりましたが︑一方で︑ 年

ち上げ技術に習熟し︑信頼性も世界です︒長い間打ち上げを続けることで︑打発したH │Ⅱロケットを改 良したもので

25

衛星に対して打ち上げ能力の範囲がず

324

れてきたり︑円 高の影 響などで国 際 競争 力が十 分でなくなってきている点でような世界に転じたいと考えています︒│ 現在︑どのような段階にあるのでしる時 点でロケットを刷 新していくことが自に宇宙に行く能力を持つためには︑あ

課題を克服し︑日本が将来にわたって独展を促進する必要もあります︒これらのは﹁システム仕 様の定 義﹂を終えていま

要求として定義したわけです︒７月末にか？ 例えば打ち上げ能力などをトップ

このロケットの使 命︵＝ミッション︶は何

月にかけて﹁ミッション定義﹂をしました︒

ょうか︒

必要です︒それによって︑ロケットを開発・す︒これは︑ロケット本体とそれを整備す

す︒打ち上げ費用や地上設備の維持経運用する技術力が伝承されるとともに︑る地上設備︑そして飛行中の追跡管制

岡田 ２０１３年 末から２０１４年

海外の衛星を打ち上げる国際競争力もシステムなどはどうあるべきか︑さらにこれ段エンジン︑第段エンジンを新で解 決していかな

するところを技術めたい︒この相 反方で 信 頼 性 は 高

思っていますが︑
一ロケットにしようとで打ち上げられる

およそ半額ぐらい岡田 Ｈ │ⅡＡのありますか︒

サなど︑ロケット特 有の重 要 な 技 術はロケットブースタ︑誘導制御用の慣性セン﹁キー技術﹂と呼んでいるエンジン︑固体

は三菱重工さんです︒ただし︑私たちがロケットの仕様を決め︑開発・製造するのな仕様を決めるのはＪＡＸＡ︒その中で︑ータルシステムとしての基本構成や大まか

求に基づいてロケットや地上設備などのト

岡田 分かりやすくいうと︑ミッション要

どういう役割の分担になりますか︒の実施事業者︶である三菱重工さんとはJAXAが開発を担当します︒

くてはなりません︒

そのためには︑日││ H Ⅱロケットの開発から 年︒Ｊ

ＡＸＡ内でのロケット開発の技術継承は本のさまざまな産業で育まれた優秀な民生品を宇宙で使っていくことも考えた

きて良かったと思っています︒私 自 身は切で︑このタイミングでロケット開発がでですか︒

H │Ⅱロケット開発の後半の時 期に︑当り︑ＬＥ │７エンジンの試験などを担当し時のＮＡＳＤＡ︵宇宙開発事業団︶に入れている﹁エキスパンダー・ブリード・サイクました︒今回の開発にあたってもＨ │Ⅱロ

段エンジンで使わル﹂という日本のお家芸の方式を使う予ケット開発の当初から携わった方からいろ

いろ教えていただきたいと思っています︒│ 日本にとって︑とても大事なロケット

岡田 その通りです︒日本でどんなに素になりますね︒

りますから︑技術的なチャレンジです︒こ晴らしい人工衛星や探査機を作り上げて段エンジンの 倍くらいの推力になのため︑私たちはあらかじめＬＥ │Ｘとい命だと思っています︒

スを確保し続けること︑それが私たちの使も︑ロケットがなければ自在に打ち上げるこました︒│ プライム・コントラクタ︵ロケット開発

う技術実証用のエンジンで燃焼器や液体第信頼性が高いのが特徴です︒Ｈ │ⅡＡの式で︑構造がシンプルで運転温度も低く︑定です︒燃料を気化してポンプを回す方

H │ⅡＡロケットの第岡田 そうですね︒第 段エンジンには︑の 技 術 的チャレンジになるのではない

岡田 技術を継承することはとても大大丈夫ですか︒│ 第 段エンジンの開 発は︑かなりいと思っています︒

25

費を抑えることで︑宇宙開発利用の発ついて︑打ち上げ機会を増やすことがでを 年間どうやって運用するのかをまとめたものです︒

で︑第応えられるものにしたいです︒

変え︑多様な打ち上げ要求にきめ細かにに応じて︑固体ロケットブースタの本数をたに開発します︒打ち上げる衛星の重さ

2

岡田 H │ⅡＡやH │ⅡＢと同じ２段式︱ どのようなロケットになりますか︒

20︱ 開発にあたってはどのような課題が1

2とはできませんから︒宇宙への確実なアクセ

10

1

1

水素ターボポンプの技術データを取得し2

2

きます︒新型基幹ロケットによって︑この新型基幹ロ
新型基幹ロケッ
ト
第１段エンジン
第１段エン
推進剤●液体酸素と液体水素［ -253度］
推進剤●液（1秒間にお風呂5杯分の燃料を使う）（1秒間にお最高温度●3,000度
最高温度●
最高圧力●大気圧の200倍
最高圧力●
ガスの速さ
ガスの速さ●音速の4倍
推力●ジャンボジェットエンジン5基分

コンセプトの一例

4

三菱重工業株式会社
防衛・宇宙ドメイン 宇宙事業部
宇宙システム技術部
主席プロジェクト統括（新型基幹ロケット）型基幹ロケットは︑日本が国としNIITSU Mayuki

議 論をしています︒海 外のロケットの状
況とか最近の技術動向などを勉強していますし︑いろいろな経験を持つ人の話も聞いています︒ただ︑今までの話だけ
では新しいものは出てこないので︑若い技術者の考えも取り入れ︑社内全体で議論しながら︑検討を進めていきます︒
私 自 身は入 社してすぐＨ │Ⅱロケット
開発の後半期に参加し︑またＨ │ⅡＡロケ
ットの改良開発︑Ｈ │ⅡＢロケットの開発にも関わりました︒私は︑ロケットの打ち上げというのは︑オリンピックの１００m保するという点で︑非常に大事なロケットて宇宙への自律的なアクセスを確り︑また責 任とプレッシャーもあるといえまるところにロケット開 発の醍 醐 味があけの時間をかけて︑まさに一発で勝負が決

ケットを開発し︑それが終わった後は︑こ頼性は向上させなければなりません︒までの半分程度に抑えながら︑一方では信新 型 基 幹ロケットではコストをこれましいですが︑どのような状況になっても事

ち上げ市場を正確に予測することは難ります︒2020 年代の世界の衛星打求に対応できる能力を持ったロケットになります︒過去のエンジン開発において何度もトラブルを経験しました︒

ターボポンプが超高速で回転すると︑周囲の流体に影響を与え︑これがターボポン

プの軸に振動を起こしてしまいます︒今回の開発においても︑この振動を抑えることが非常に重要になってきます︒

ＪＡＸＡの角田宇宙センターでは 年

JAXA

前に︑流体が軸にどのような振動を与えるかを 調べるためのＪ ＡＲＴＳ︵︶という装Rotordynamics test stand置が完成しました︒磁気の力で回転軸を浮上させ︑接触がない状態で軸を回転させることができます︒この方法により︑流体が振動に及ぼす影響

ようになり︑振動を起こしにくを精度高く調べることができる

自身にとって︑ロケットエンジンの新い超高速回転のターボポンプのいうことで︑新たなコンセプトや新技術を織て︑設計段階から高速回転の安定度を予

質工学をはじめとした最適化手法によっ二度目となります︒約 年ぶりの開発とり交ぜて︑世界に誇れる日本の象徴となる

測・評価できるようになりました︒この功ロケットエンジンの開発で一番難しいのは︑できるようにしていきたいと思います︒洗はこの技術を発展させ︑多くの機器に適用て評価されたのはうれしい限りです︒今後

績がターボ機械協会から技術賞受賞としターボポンプと呼ばれる部分です︒ターボポ

濯機︑扇風機などから︑航空機用ジェットエ

ンジンや各種発電所などの大型機器に至ンプは超高速で回転し︑推進剤を燃焼室ます︒

ロケットが完成するよう頑張りたいと思い

ＪＡＲＴＳで得た成果と︑品規開発は︑現在Ｈ │ⅡＡ︑Ｈ │ⅡＢ

角田宇宙センターの研究開発
チームのメンバー（中央が内海氏）

技術が飛躍的に高まりました︒

宇宙輸送ミッション本部
エンジン研究開発グループ
技術領域サブリーダに使われているＬＥ │ Ａエンジンに次いで

UCHIUMI Masaharuに送り込みます︒人間でいえば心臓にあたるまで︑回転速度が大きくなっても安定して静かに回転させる技術が要求されます︒

ＪＡＲＴＳで得た技術は︑汎用の回転機

械にも応用できると自信を持っています︒

JARTS

2

ト
ー
タ
ス
発
開
ト

競走と同じように考えています︒打ち上げはわずか十数分で勝負がつくわけですが︑そのためには開発に何年もかかる︒製になります︒私たちはこの新型基幹ロケッます︒

造段階でも 年も 年もかかる︒
それだ

トを︑これまでのロケット開発の集大成と開発を経験した世代から引き継いできのロケットを使って打ち上げサービス事業

私たちはプライム・
コントラクタとしてロ

た知 見︑︑それから新しい考え方︑両 方を行うことになります︒新 型 基 幹ロケッ

考えています︒ 年前のH │Ⅱロケットのを取り込んで︑世界に負けないロケットをた︑要求された能力のロケットを決めら業を成 功させるよう努 力し︑日本の宇トは︑ユーザーの多様な衛星打ち上げ要れた期日までに完 成しなければならな

宙産業の拡大にも貢献していきたいと思実現したい︒

いなど︑課題はいろいろあります︒これをいます︒

世界に誇れる日本の象徴となるロケットが完成するよう頑張りたい
私

新津真行

どう解決していくか︑今︑社内で活発に

5

2

内海政春
7

20

一般社団法人ターボ機
械協会から、
最適化ター
ボポンプの技術が評価され、ターボ機械協会賞
（技術賞）
を受賞

25

ッ
ケ
ロ
幹
基
型
新

1

新型基幹ロケットはロケット開発の集大成
新2 0 2 4 年 ま で I S S 継 続 運 用 へ生させる﹁ハイブリッドトレーニング用電す︒今回開発した装置は︑電気刺激を発を行い︑筋力を回復させる結果を得ていまに︑地上で︑術後のリハビリなどでの実験

気刺激を用います︒例えば︑ひじを曲げる装置では︑おもりによる負荷の代わりに電持ち上げる運動は効果がありません︒
この白川 宇宙では重力がないのでおもりをを説明してください︒

L

白川正輝

SHIRAKAWA Masaki

有人宇宙ミッション本部
宇宙環境利用センター
船内利用ミッショングループ
技術領域リーダ 主幹開発員

6

画像：NASA

これからの長期滞在︑
月・火星探査に向けた
宇宙飛行士の新・健康管理術

宇宙に長期間滞在すると︑骨や筋肉が衰えてきます︒
これを防ぐために︑
国際宇宙ステーションに長期滞在する宇宙飛行士は︑
毎日の運動が必要です︒

簡単で効率の良いトレーニングを実現する新しい装置て︑左右の比較実験を行いました︒サポ

できますが︑今回は片方の腕にだけ巻い

白川 この実験は︑久留米大学医学部のータのコードを電気刺激装置に接続し︑︱ どのような装置ですか︒
志波直人教授の提案によるもので︑﹁自分スイッチを入れると︑電気刺激が得られます︒

で行う筋肉運動﹂と﹁電気刺激による筋肉の収縮﹂を一緒に行い︑効率良く運動す

気刺激装置﹂と︑宇宙飛行士の腕に巻く運動を行う場合︑ひじを曲げるために使う︱ この装置を使ったトレーニングの原理﹁ハイブリッドトレーニング用 上 肢サポー

筋肉の反対側の筋肉︵ひじを伸ばそうとることを目指しています︒志波先生はすでタ﹂からなっています︒と︑ひじを曲げる運動に負荷がかかります︒

する筋肉︶に電気刺激を与えます︒する
巻くわけですね︒

ひじを伸ばそうとする運動の場合は︑まっフロンティアへの挑戦︱ 宇宙飛行士は︑このサポータを腕に白川 宇宙飛行士はサポータを自分でたく逆になります︒
このようにして︑ひじを曲げたり伸ばしたりする運動に適度な負
M

安全保障
防災

産業振興

腕に巻きますが︑サポータの内側にある電極がちょうど筋肉の真上に来るように荷がかかり︑効果的な運動を行うことができます︒

するのが大事なので︑ ︑ ︑ のサイズ
Sを用意しました︒また︑両腕一緒に運動

ハイブリッドトレーニング用
電気刺激装置若田光一宇宙飛行士が長期滞在中には︑
電気刺激を用いた小型で運動効率の良い﹁ハイブリッドトレーニング﹂装置の実験が行われました︒
この実験の成果と今後の可能性について︑船内利用ミッショングループの白川正輝・主幹開発員と宇宙医学生物学研究室の大島 博・主幹研究員に伺いました︒聞き手 寺門和夫︵科学ジャーナリスト︶

画像：NASA画像：NASA

ハイブリッドトレーニングを行う
若田宇宙飛行士

画像：NASA/JAXA

回 セットとして行回のトレーニングは︑ 秒ごとの︱ どのくらいの量を行うのですか︒
白川
腕の屈伸運動をい︑これを 分間の休憩を入れながらセット行います︒このトレーニングを週回︑ 週間にわたって合計 回行いました︒︱ 効果は確認できましたか︒
白川 現在分析中です︒装置自体が問題なく動くことは確認できました︒︱ 宇宙飛行士に過度な電流が流れたりすることはないですか︒
一定以上
白川 安全には十分配慮して︑の電流が流れることはないようにしています︒︱ 腕だけでなく︑足でも使えますか︒
白川 足 用のサポータを用 意すれば可能です︒

装 置はすでにＩＳＳ上にあるの︱ 今後の実験の予定はありますか︒
白川

で︑機会があれば実験をしたいですね︒ゆくゆくは︑宇宙飛行士の健康管理などにも本格的に利用できればと思っていま

月や火星へ行く時代のトレーニング法を目指す

OHSHIMA Hiroshi

大島 博

思えません︒もっと小型で︑メンテナン

した大型の装置をそのまま使えるとはした国際宇宙探査を考えた場合︑こうす︒しかし︑将来の月や火星を目的地と

レッドミル︑ARED︑それから自転車

大島 現在︑ＩＳＳで︑宇宙飛行士はトでしょうか︒

り︑ISSのモジュールには︑そうし

大島 ロシアでは前から注目しておはテストされていなかったのですか︒

ングをする方法は︑これまでISSで︱ 電気刺激を与えて筋肉トレーニ

リで効果が出た例を報告しています︒

ング法についても︑実際手術後のリハビています︒今回のハイブリッドトレーニ

加え︑効果を上げるということを試みのない範囲で筋肉への軽い負荷刺激をした︒しかし︑現在では︑私たちも宇宙

NASAから方法を教えてもらいま

大島 今までは経験がなかったので︑はないでしょうか︒

健康管理は新しい段階に来ているのでた︒JAXAにとって︑宇宙飛行士の滞在経験もずいぶん蓄積されてきまし︱ 日本人宇宙飛行士のISS長期

士にも役立つし︑同時に地上でも役立つ

ノベーションを推進しながら︑宇宙飛行

有人宇宙ミッション本部 宇宙飛行士運用技術部
宇宙医学生物学研究室 研究領域総括
主幹研究員 医学博士

スも容易な装置を開発する必要がありた装置があります︒宇宙飛行士の皆が飛行士の健康に関するデータと経験を︱ なぜこのような実験が必要なのます︒そのような可能性の つとして︑使っている状況ではないようですが︑蓄積していますし︑ISS上で日本独ものを目指していきたいと思います︒

このハイブリッドトレーニングを考え

今後はロシアと協力して研究を進めて自の実験もできるようになりました︒

エルゴメーターの つで運動していまています︒また︑現在のISS長期滞在

いくことも考えています︒

は カ月ですが︑月や火星へ行くとな

ちで責任を持ちながら︑少しずつ自分

日本人宇宙飛行士の健康管理に自分たしてみたいですか︒

たちの色を出す︑そういう自立の時代︱ JAXAとしては︑他の方法も試
その時︑ISS長期滞在と同じように

大島 そうですね︒他にもいろいろ良いになりつつあると考えています︒

ると︑何年ものミッションとなります︒

毎日 時間運動を続けるには︑相当の方法があると思います︒産学連携でイ

頑張りが必要です︒そこで︑少し発想を変えて︑頑張って運動する時は運動するが︑途中では少し休養をとったり︑種類の異なる運動もさせてはどうか︒そのような際のトレーニング法の つとなる可能性もあると思っています︒︱ 地上での整形外科やリハビリな

画像：NASA/JAXA

す︒この装置は電気刺激装置がコンパクト
で︑電源にはビデオカメラのバッテリーを使っているので︑身体につけておくことができます︒今後︑国際宇宙ステーション︵ＩＳＳ︶で使われているトレッドミルによる有どのノウハウが宇宙で役に立つわけですね︒

酸素運動と一緒に使ってみるようなことも考えられます︒また︑筋力トレーニング

大島 そうですね︒この実験を提案さこれまで軌道上で使用されたト
レーニング用装置。上：制振装
置付きトレッドミル2 左下：自転
車エルゴメーター 右下：改良型抵抗運動機器（ARED）

1

用の改 良 型 抵 抗 運 動 機 器︵ＡＲＥＤ︶れた志波先生はリハビリを専門とされる整形外科の先生で︑患者さんに無理

7

1

10

1

が故障した時のバックアップとしても使え

画像：NASA/JAXA

1

3

2

12

10
3

1

るかもしれません︒

画像：NASA

6

2

4

﹁はやぶさ2﹂は我々の自信作︱ 相模原キャンパスに100人以上の報道陣が集まったのには驚きました︒
國中 僕も会見場に入ってびっくり︑
こんなにたくさんの方が集まるとは︒︱ ﹁はやぶさ﹂の国民的関心の高さが﹁はやぶさ ﹂に確実に引き継がれていることを実感しました︒機体を公開したのは準備がほぼ終わったから？
國中 そうです︒まだ細かな調整はありますが︑2014年 月 日に機体
31

︱ 記者会見では﹁﹃はやぶさ ﹄はりです︒

を公開すると決めていたので︑予定通8

我々の自信作﹂とおっしゃっていましたが︑完成までは順調でしたか？
國 中 い や い や︑大 変 な こ と の 連 続で︑何が大変だったのか思い出せないくらいですよ︒︱ ﹁はやぶさ﹂と違う苦労はどんな点？
國中 ﹁はやぶさ ﹂の基本設計は﹁はやぶさ﹂と同じです︒しかし︑ JAXAの前身である宇宙科学研究所が︑ 年前に打ち上げた﹁はやぶさ﹂のものつくり

は﹁ほんわか﹂したものだったようで︑問題点があると現場の判断で設計をどんどん変更して臨機応変に高性能な装置を作っていたんですね︒今回︑現存す

る図面に従って﹁はやぶさ﹂と同じもの

はやぶさ

いよいよ新たな宇宙大航海へ出帆！

2

フロンティアへの挑戦

2014年度冬にHーⅡAロケットでの打ち上げを目指して準備中だった﹁はやぶさ ﹂の機体が︑去る 月 日に公開された︒準備でひと区切りつけた國中均プロジェクトマネージャにあらためて聞いた︒﹄
編集顧問・ノンフィクション作家 山根一眞
JAXA's

産業振興

安全保障
防災

2

11

國中均プロジェクトマネ ージャに
聞く

2

聞き手 ﹃

31

2

を作ったところ︑性能が出ない︒
﹁そんな

8

2

8

小惑星の表面にクレーターをつくるための衝突装置（インパクタ）を放出した「はやぶさ2」の想像イラスト。
クレーターができた後、着地してクレーター内の新鮮なサンプルを採取する。イラスト：池下章裕

さ ﹂に搭載することになったのも︑科学解したところ︑﹁図面とは違う作り方をしてあったエンジニアリングモデルを分の期待はより大きくなりましたね︒

ンに成功したことで︑﹁はやぶさ ﹂へ

が﹁イトカワ﹂からのサンプルリターも搭載︒小惑星に着地後︑ ミリの 分

近赤外撮像分光顕微鏡︵

ンス国立宇宙研究センター︵CNES︶の的な成果への期待ゆえです︒
これにはフラ︱ しかし﹁ほんわか﹂の﹁はやぶさ﹂

している！﹂とわかり︑作り直したこと
國中 ﹁はやぶさ﹂は工学実証機ゆえ︑の という微粒子の分析もします︒﹁Ｍ

けんけんがくがくも︒最終形態が図面に反映されていなか﹁工学﹂として必死に取り組んでいた

ＡＳＣＯＴ﹂は欧州が進めている太陽系？﹂と喧々諤々の議論の末に︑残バカな！

った︒しかし今回は一転︑厳密な﹁コンフ面が大きかった︒しかし︑﹁はやぶさ

探査のロードマップの一要素ですが︑そ

a
g
e
m
O
o
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c
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M

イエンスコミュニティ︵惑星科学者た︶ィギュレーション管理﹂という厳しいル﹂はより開かれたかたちで﹁科学﹂ールのもとでものつくりを︒

國中 わずかな設計変更でも徹底してち︶との︑それはそれは激しい議論が目的を十分に満たすべきだという︑サ図面に反映させ︑バージョンの変更管理続きました︒︱ どういうもの？
を厳密に行うというシステムです︒
ＪＡ
ＸＡやメーカーがOKを出さないと先に進めないため︑図面の描き直しだけ﹁MASCOT﹂搭載も︑科学的な成果への期待ゆえのパートナーとして﹁はやぶさ ﹂を選
んだのは日本への信頼感ゆえですね︒︱ ﹁1999 JU3﹂につける名称
は決まりましたか？
國中 それがねぇー︑ホントに困っているんです︑﹁イトカワ﹂の名があまりにも偉大すぎて︒

すらぐ暇はなく︑家に帰っても﹁人相國中 この 年間︑ 週間として心やたよ︵笑い︶
︒

ゾンビ状態で声をかけられませんでしの廊下ですれ違う國中さん︑ほとんど

ャとしては大変だ︒どうりで︑宇宙研﹁ものつくり﹂︒プロジェクトマネージの小型着陸機﹁MASCOT﹂を﹁はやぶ

國中 ドイツ航空宇宙センター︵ＤＬＲ︶

ろの計画書にはなかった装置ですから︒

驚きました︒2005 〜 2006年こ装置︵インパクタ︶まで装備したのにはＵ３﹂の表面にクレーターを作る爆破

ルを得るために︑小惑星﹁１９９９ Ｊ

抱え︑かつ風化していない新鮮なサンプ﹁性︵さが︶﹂です︒そのために必要だっことで生き延びてきた︒これは人類のました︒人類は生活空間を広げていくらにアメリカという新天地へと進出しパと文明を発展させてきた人類は︑さ國中 エジプト︑ギリシャ︑ヨーロッ

思いをあらためて聞かせてください︒

やぶさ ﹂を宇宙大航海へと送り出す

今︑世界と共同で新たな大航海時代をる︒そして︑当然ながら資金︒日本はる︑火星に移住するなどの理由があ

生命の起源を知る︑小惑星で資源を得航海も同じ︒まずは宇宙技術︑次いで︱ ﹁ほんわか﹂から﹁きちきち﹂の ︱ ﹁はやぶさ ﹂が多くの観測機器を ︱ ﹁カワグチ﹂ではダメか︵笑い︶︒﹁はでも大変な時間と手続きが必要でした︒

40

拓こうとしていますが︑その技術革新

を﹁はやぶさ﹂﹁はやぶさ ﹂が担ってたものの第 は造船や航海術などの技
術革新︑第 が生活空間拡大の理由です︒キリスト教の布教や領土の確保︑いるのだと受けとめています︒
香辛料や黄金などの富を得るなどがそ2020年冬︑ご家族に﹁人相が良く︱ ﹁はやぶさ ﹂が地球に帰還するれにあたる︒そして第 にその目的を揃って初めて未踏の世界へと進出でき実現するための資金︒それらの条件が︵笑い︶︑これからの７年間を見守りたなった﹂と言われることを祈りつつ「はやぶさ2」に搭載される独仏による小型着陸機「MASCOT」開発試験用モデル

コンフィギュレーション管理

1

いと思います︒

92

提供する技術的及び管理的プロセス」（『コンフィギュレーション管理標準』JAXA・2004年4月1日
制定）

「設計、
製作、
試験及び運用の全ラ
イフサイクルでシステム又は構成品目の機能的及び物理的特性を識別し、常に最新状態を維持、
記録、

2

1

が悪くなった﹂と︵笑い︶︒

月・惑星探査プログラムグループ
はやぶさ２プロジェクトマネージャ
宇宙科学研究所
宇宙飛翔工学研究系 教授
1960年愛知県生まれ。京都大学
工学部航空工学科卒、東京大学
大学院工学系研究科博士課程修了。1988年に宇宙科学研究所に着任後、電気推進（イオンエンジン）の研究に携わり「はやぶさ」のイオンエンジンの開発を担当。
「はやぶさ」帰還時には豪州現地で指揮をとった。2012年「はやぶさ2」のプロジェクトマネージャに就任。

2

2
3

センター（CNES）
による小型着陸機（「MASCOT」、約10kg）
を搭載。豪州はカプセルの着陸場所を提供（有償）。

追跡・管制はNASAの深宇宙通
信網（DSN）
が協力。
「はやぶさ2」にはドイツ航空宇宙センター（DLR）とフランス国立宇宙研究

2

2

2

1

た︒われわれが取り組んでいる宇宙大

国際協力

2

2

KUNINAKA Hitoshi

1

國中 均

2

イオンエンジン﹁はやぶさ﹂同様 基のイオンエンジンを搭載︒長寿命化︑高推力化が図られている︒

スラスタ

12

姿勢制御などに用いる化学推
進のスラスタは全 部で 基︒﹁はやぶさ﹂でのトラブルを教訓に高信頼性をはかっている︒

2

U

S

A

10

B

4

「はやぶさ2」の姿勢を高い精度で計測するために、星を撮影する。赤いのは保護カバーで、実際の飛行では取り外される。

スタートラッカ

次なる宇宙大航海へ挑む

はやぶさ2

年6〜7月に「1999 JU3」に到着。約はやぶさ218カ月間、
小惑星とともに太陽を約2基本設計は「はやぶさ」と同じ小惑星周するランデブー。サンプル採取は探査機。サイズは1×1.6×1.25m、質

3回実施。
「滞在」
が長いため数多くの量約600kg。イオンエンジンは長寿科学探査を行う。2019年11〜12月

命 化、推 力 を25%向 上、通 信 はX帯に小惑星を出発、太陽を1周した後（8GHz）にKa帯（32GHz）を追加。姿2020年11〜12月に地球帰還。全行

勢安定装置リアクションホイールも程は6年、約52億km。分離カプセル

3台から4台に増設。化学推進系はト

は「はやぶさ」と同じ豪州のウーメラ

ラブル回避を工夫。
「はやぶさ」では砂漠に着地するが、探査機本体はさ「イトカワ」に着地できなかった小型

らに宇宙探査を継続。

探査機「ミネルバ」
は「ミネルバ2」と科学目的

して3機を搭載。タッチダウンの目標とするターゲットマーカは5個を装

ハイゲイン
アンテナ
「はやぶさ2」の外観は「はやぶさ」と似ているが、通信能力向上のため平面のアンテナが2つ（X帯およびK a帯 ）ある点が一番目立つ特徴。

ターゲットは地球近傍小惑星「1999備。光学航法カメラ、
レーザ高度計、JU3」。直径約1kmの球形と推定さ

分離カメラなどミッション機器が運れ、自転周期は約7時間半、公転周期用を支える。再突入カプセルは信頼は約474日。有機物や水を含む物質

性が向上し「はやぶさ」
ではなかったがあるとされるC型小惑星で、その飛行環境計測装置も搭載した。

サンプルリターンにより太陽系の誕

ミッション予定

生と進化、生命の起源を探る。衝突装置（インパクタ）により小惑星の2014年度冬にH-ⅡAロケットで打ち地表にクレーターをつくり宇宙風化

上げ後、太陽を1周し2015年11〜12を受けていない内部物質を得る大胆

月に地球近傍をかすめるスイングバな試みも行う。近赤外線分光計、中イを実施。その後太陽を2周し2018

間赤外カメラによる観測も実施。

再突入カプセル採取した小惑星サンプルを地球に持ち帰る。大気圏再突入の際の温度などのデータを得る装置も組み込んだ。

サンプラー
サンプルの採取は「はやぶさ」と同じ方法で行う。サンプラホー
ンを伸ばし、先端が小惑星表面に接触した瞬間に小さな弾丸を発射してサンプルを採取する。
「はやぶさ」
より多い３回実施。

H
11

A「はやぶさ２」応援キャンペーン公式サイト
http://hayabusa2020.jp/

Y

A

B

簡単で︑
コストも安く︑実現性が高い︱ スペースデブリの除去に電気を通すテザー︵ひも︶を使う研究についてお日 本 が 得 意 な 技 術で 勝 負﹁こうのとり﹂︵ HTV ︶ではこの技術

寺門和夫︵科学ジャーナリスト︶

磁気の関係で︑テザーにブレーキをかを生かして国際宇宙ステーションにラ

聞き手

宇宙空間にはスペースデブリ︵宇宙ごみが︶ 増えつつあり︑
これが今後の宇宙空間の利用にとって大きな問題になっています︒
スペースデブリを除去するために︑多くのアイデアが出されていますが︑まだ︑実用化の見通しは立っていないのが現実です︒
JAXAでは以前からスペースデブリ問題に取り組んでいます︒
電気を通すひも︵テザーを︶用いてスペースデブリを除去する研究を行っている未踏技術研究センターの河本聡美・主任研究員に話を聞きました︒

導電性テザ ーで
スペースデブリを除去話を伺いたいと思いますが︑他の方法も検討されたのですか︒
河本 スペースデブリを除去する方法
は︑化学燃料ロケットやイオンエンジンを使ったものなど︑いくつも検討さしても︑燃料がたくさん必要だったり︑ける力が働きます︒そのため︑デブリはれています︒しかし︑技術的に可能だとコストが非常に高くなってしまうなどの難点もあり︑実現できていません︒には︑﹁はやぶさ﹂の画像処理や自律航ます︒また︑相手をとらえて接近する際くなるわけですね︒

法の技術なども使えるのではないかとその点︑導電性テザーを用いる方法は︑一番簡単で︑コストも安くすみ︑実現性

河本 それ以外に︑デブリのどこにテ思います︒

河本 地球の周りを回るデブリに導の方法を簡単にご説明ください︒

け場所を選ぶ必要がありますが︑このなどは︑デブリの重心を考えて取り付あります︒ロケット推進で落とす場合

河本 そのとおりです︒

を生かせるというわけですね︒

ザーを取り付けてもいいという利点も電性テザーを結合させて展開すると︑

方法は︑そういったことを考える必要︱ そういったいろいろな関連技術

重力の関係によって鉛直方向に伸びて

年間 〜 個除去すれば︑
スペースデブリは増えないはありません︒テザーを引っかけさえすればいいのです︒

10と︑テザーに電流が流れ︑この電流と地こで︑テザーの端で電子を放出させる

河本 確かに︑まだ誰もやったことがいのではないですか︒

テザーを引っかけることも︑結構難し

ムの線を用いています︒宇宙空間で切れ

河本 軽量で導電性の良いアルミニウ

はどういうものですか︒

ー・ドッキング実験の時代から技術の﹁おりひめ﹂﹁ひこぼし﹂によるランデブ

をしています︒また︑テザーには薄く固も︑テザー全体は切れないような工夫

1

体潤滑剤を塗ってから巻きつけて打ち

7

実績があり︑宇宙ステーション補給機

Ａには︑1998年の﹁き くないように︑アルミニウム線を網状に編︱ とはいっても︑デブリに接近し︑ ︱ 導電性テザーというのは︑実際に5ない難しい作業です︒けれどもＪ ＡＸ

産業振興

んで一部をゆるませ︑ 本の線が切れてザーには誘導起電力が発生します︒そザーは地球の磁場を横切るために︑テ安定します︒この鉛直方向に伸びたテ︱ 導電性テザーを使ったデブリ除去は高いのではないかと考えています︒︱ 燃料を使わないので︑コストも安

ンデブー・ドッキングを成功させていフロンティアへの挑戦

少しずつ高度を落としていくのです︒

安全保障
防災

号﹂の

河本聡美

KAWAMOTO Satomi

研究開発本部
未踏技術研究センター
スペースデブリユニッ
ト
主任研究員

12

きなくなってしまうのを防ぐためです︒

上げます︒宇宙空間で固着して展開で河本 衛星を打ち上げたロケットの上ですか︒

段の除去からはじめたいと考えています︒現在︑スペースデブリの数はどんど︱ テザーの長さはどのくらいになる

のですか︒

10

ん増えていますが︑今あるデブリのうち 大 き な も の を100個 か ら150

5河本 私たちは今︑HTV6号機を使って実験を行う計画を立てています

個︑年間でいうと 個とか 個くらいすることがJAXAの役割ですね︒

が︑この実験で用いるテザーの長さはし具体的に伺いたいのですが︒

河本 そうです︒実はこのスペースデを除去していけば︑デブリの自己増殖

河本 HTVに巻いたテザーを搭載しブリ︑あるいは宇宙環境問題という分720mです︒実際にデブリを落とすておき︑宇宙空間で展開させます︒ちょ野で︑国際的な低減ガイドラインの制を抑制できると考えられています︒

うど引っ越しに使う荷物ひもが内側か定に貢献する等︑日本は非常によくやとなると︑ ㎞とか ㎞の長さが必要

らパラパラほどけていく様子を想像しってきたという評価を得ています︒引

10︱ 人工衛星を打ち上げるだけでなていただければいいと思います︒テザ

き続き︑宇宙環境分野で世界に貢献しになります︒

ーがどのように伸展し︑どういうふう

たいと思います︒また︑将来はビジネス

く︑宇宙を掃除することでも国際貢献に動くかを観測した後︑どれだけの誘になる可能性もあるので︑技術の確立︱ HTVでの実験について︑もう少導起電力が発生したかを計測します︒と市場の創設と併せて進めていかなけ

進行方向

次に電子源を作動させて︑電流がどの電流ればいけないと思っています︒

テザーように流れるかを調べます︒︱ HTVでの実験の次は︑どうしたいですか︒

河本 これはあくまで研究者としての提案ですけれども︑実際にデブリを１個除去する実証実験をしたいと思っています︒おそらく数百㎏ くらいの小型衛星で十分できるのではないかと考えています︒︱ この方法が実用化された場合︑どのようなデブリを除去の対象にするのロケット上段デブリ

5

ローレンツ力地磁場

左：誘導起電力を利用して電流を流し、その電流と地磁場との干渉で発生するローレンツ力で高度を下げることができる
右：研究中のテザー。微小デブリと衝突しても切断されにくい網状構造になっている

エンドマス
電子源

ス

ペ

ー

ス

デ

ブ

リ

と

？

は

ス す。ロケットで人工衛星を打ち上げると、回っている高度1000kmくらいまでの軌道では、います。昔は人工衛星を追跡して、軌道を決定

スペースデブリの数が多く、そのスピードは秒速して、データ通信をするという仕事だけでした。しそのロケットの上段も人工衛星と一緒の軌道を7km以上、次に多い静止軌道でも秒速3km以かし今では、スペースデブリを常時監視し、ペースデブリは「宇宙ゴミ」ともいわれま

回り始めます。こうしたロケットの上段や寿命が上ですから、これにぶつかったら大変です。実JAXAの人工衛星をスペースデブリから守るた

尽きて役割を終えた人工衛星がスペースデブリ

際、人工衛星同士が衝突する事故も起きておめに多くの時間が使われています。

になります。厄介なことに、人工衛星やロケット

り、世界の宇宙機関は危機感を深めています。

原田 力 HARADA Chikara

は、残っていた燃料や電池が爆発したり、飛ん

私たちは人工衛星の「追跡」という仕事をして統合追跡ネッ
トワーク技術部 部長

でいるうちに部品が外れたり、ばらばらになったり

15000

径10cm以上のスペースデブリだけで約1万140007000個あります。人工衛星から外れたボルトな

12000

13000
11000
10000

数となるとその何十倍、何百倍となり、数え切れ9000ません。高度が低いところを回っているスペース

7000
6000

て燃えてしまいますが、それでもまだ軌道上には

4000
3000
2000
1000
14

13

20

11

20

09

20

07

20

05

20

03

20

01

このグラフは、地球周回軌道の10cm以上のスペースデブリの数をその合計と種類（由来）
別に月ごとにプロットしたものです。 出典：U.S. Space Surveillance Network

20

99

20

97

19

95

19

93

19

91

19

89

19

87

19

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19

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19

81

19

19

77

79

19

75

19

73

19

71

19

69

19

67

19

65

19

63

19

61

0
57

国際宇宙ステーションや地球観測衛星などが（2007年1月）

5000

19

どんどん増え続けているというのが現状です。

（2009年2月）

中国による人工衛星破壊実験

8000

デブリは、時間がたてばいずれ大気圏に突入し何万個ものスペースデブリが残っていて、それが人工衛星同士の衝突事故

デブリ合計数
爆破破片類
衛星分離放出部品類
ロケット上段機体

19

どの部品で10cmより小さいスペースデブリの

13

16000

59

アメリカが発表した最新のデータによると、直（2014年8月14日時点）

スペースデブリの数

19

リの数は増えていきます。

軌道上物体数 17130個▼
個
17000

19

します。そのため、時間がたつと、スペースデブ

年ARIZONO Hitoshi
航空本部
構造技術研究グループ
主任研究員

玉山雅人（中央）TAMAYAMA Masato
航空本部
構造技術研究グループ
主任研究員

井川寛隆（右）IGAWA Hirotaka

航空本部
構造技術研究グループ
主任研究員

後ろにあるのは、
多軸振動非接触自動計測システム「MaVES」。
供試体に加えた振動を、レーザー光を利用してセンサーを接触させずに高精度な三次元計測を行う、
航空宇宙分野では世界唯一のシステム

より高機能で安全な航空機設計のための構造解析︱ 航空本部では︑どのような構造技術の研究が行われているのでしょうか︒
玉山 ひとくちに﹁構造技術﹂といっても︑いろいろな研究領域がありますが︑
ＪＡＸＡでは︑まず構造解析とその実験的なアプローチに絞って研究しています︒
構造解析とは︑航空機にかかる力に対して︑どんな材料をどんな形にすればよいかを測定したり計算したりすることです︒航空機メーカーの設計部門
では市販のツールを使って構造解析しと組み合わせて︑スーパーコンピュータていますが︑私たちは高度な航空機設計に求められるような精密な構造解析

います︒

さまざまな分野の研究を融合して高度な航空機を設計する︱ 航空機の機能が高度化するほど有薗 例えば︑航空機の翼は空気の圧解析も困難になっていくのですね︒
る代わりに当然計算量は多くなり時間

力によって変形しますが︑その量や変より精密な構造解析を行えるようにな

分けるブロックを小さくしていくと︑ぞれ計算し統合していく手法ですが︑要素法は機体をブロックに分けてそれという手法を用いて解析します︒有限井川 構造解析では﹁有限要素法﹂※

を使わずとも︑一般的なコンピュータ

ひずみゲージ技術を開発することが︑Ｊ ＡＸＡの果

光ファイバーセンサー（直径約 0.15mm）で使えるようなツールの研究を行って光ファイバーセンサー

たすべき役割と考えています︒

光ファイバーによるひずみ計測センサーの実験。翼の全長にわたる
ひずみの分布を計測する

形の形︑変形する場所は材料の特性にひずみゲージの信号ケーブル

光ファイバー
センサーのケーブル

安全保障 フロンティア
防災への挑戦

ひずみゲージは計測点それぞれに対応した信号ケーブルが必要になるため、
計測点が多くなるとケーブルの数も増えてしまう。
一方、
光ファイバーセンサーは、検知部分と信号を伝えるケーブ
ルを1本にして、全体の計測が
可能となる

産業振興

1

がかかります︒私たちのグループでは︑
それをマルチスケール解析手法 ※ など
2

ひずみゲージの信号ケーブル

非常に難しいですが︑やりがいはあります

航 空機設計に不可欠な構造技術研究

有薗 仁（左）14

2軸疲労試験設備

んでいます︒

構造の解析機能を組み込もうと取り組の高速解析ツール﹁Ｆａ ＳＴＡＲ﹂にれまでＪ ＡＸＡで開発した流体力学用

慮する必要があるのです︒このためこ

正確な解析には︑空気力学の影響を考させた解析ができます︒つまり構造のり返し行うことで︑空力と構造を連携

変わってきます︒このような計算を繰

によって空気の流れや翼にかかる力も影響を受けます︒さらに︑変形した翼

速度や気圧など︑周囲の状況に合わせ井川 モーフィング翼といって︑飛行しいのですが︑やりがいはあります︒

考えなければならないため︑非常に難モニタリングなどの技術も全て含めて解析だけでなく︑空力や制御︑変形の能化〟です︒この実現のためには構造ができるはずです︒これが︑〝構造の機

ば︑航空機をより効率よく飛ばすことさせる機能を持たせることができれ常に性能が良くなるようにうまく変形設計していましたが︑航空機の形状をを監視する﹁ヘルスモニタリング﹂技術

ァイバーセンサーを使って機体の状態

階には至っていませんが︑将来は光フいます︒航空宇宙分野ではまだ実証段に光ファイバーセンサーが利用されてインの監視や油田掘削などでは︑すでというメリットもあります︒パイプラ

要な上︑光ファイバー自体が細く軽い布を検知できます︒配線の煩雑さが不ファイバーケーブル１本でひずみの分なりますが︑光ファイバーセンサーは研究しています︒ノズルは非常に高温に材を使ったロケット・ノズルの熱構造も玉山 航空機ではありませんが︑複合

触せずに計測しようと考えたのです︒

計測を行うためにレーザーを使って接変化してしまいますから︑より精密なサーを取り付けるだけで構造の状態は開発も行いました︒計測のためにセン行う﹁Ｍａ ＶＥＳ﹂という試験装置の井川 ロボットを使って三次元計測をに取り組まれていますか︒

非接触加振計測による
振動固有モード「MaVES」
による計測結果の例。
模型固有の振動の仕方をその振幅で表現した図。
緑から青になるに従って振動振幅が大きい。接触せずに変形した状態を高精度で計測する技術の確立を目指す

究も行っています︒

状態を作って特性を調べるといった研に複合材タンクが受けるのと同じ応力けることができる装置を使って︑実際

疲労試験設備という２方向に荷重をか解析されていません︒そのため︑２軸材は金属と異なり︑まだ特性が十分にするというアイデアもあります︒複合

燃料タンクをアルミから複合材へ変更

井川 ロケットを軽量化するために︑

音速旅客機の研究にも関わっています︒の分野では︑機体の温度が高くなる超解析手法が活用できます︒同じ熱解析解析にも︑先ほど述べたマルチスケールていきます︒そうした変化する状況のさらされるため︑運用中に材料が溶け︱ ほかにはどのような研究テーマ

への応用を目指しています︒

井川 複合材技術研究センターとも一て最適な形へと変形する機能を翼に持

宇宙航空以外の分野での応用が期待できる計測技術究しています︒

光ファイバーを利用したセンサーも研そのために必要になるセンサーとして︑翼の形を変えるという構想があります︒

だセンサーで検出した変形量に応じて︑いるアイデアの１つには︑翼に埋め込ん

能化〟を実現するため︑私たちの考えてめられています︒このような〝構造の機

たせる技術の研究が︑欧米で盛んに進緒に研究を進めていて︑例えば金属材料だけではできない部分をＣＦＲＰ ※など複合材の物性で補ったり︑その逆だったりといった使い方を考えています︒さらに将来的には︑空力設計や計測技術︑制御技術など全てを融合させて︑〝構造の機能化〟を目指そうとしています︒︱ 構造の機能化とはどのようなことでしょうか︒
玉山 例えば航空機の燃費を向上させるために機体を軽量化すると︑剛性︱ 光ファイバーセンサーとはどのようなものですか︒︵変形しにくさ︶が低くなり︑飛行中に機体形状が変わってしまうため︑空力

井川 現在︑変形を検知するために利は︑センサーごとにケーブルが必要に用 し てい る セン サ ー︵ひ ず みゲー ジ︶

特性なども設計とは変わってきます︒
これまで航空機は地上と飛行中で形状が変形することをあらかじめ考慮して※1 有限要素法 大きな物体を小さい要素ブロックに分割し、要素ごとに計算して全体の近似値を求める方法。
※2 マルチスケール解析手法 小さい要素の解析結果から、スケールの異なる大きな物体の特性を計算する計算手法。
１つの要素が持つ特性を平均化して推測するなど、いくつかの方法がある。
※3 CFRP 炭素繊維強化プラスチックのこと。樹脂の内部に炭素繊維を混ぜ込み成形することで、樹脂の強度を高くする。

15

3

航空機設計における構造技術は︑人間でいえば骨格︑建物でいえば骨組みや壁に相当するような︑航空機の強度や剛性︑振動︑衝撃︑熱などの特性を決定付ける必要不可欠かつ重要な基礎技術です︒
高性能で高効率︑高機能な航空機が求められている近年は︑構造技術も高機能化を求められています︒
航空本部が取り組んでいる構造技術の現状について︑構造技術研究グループの皆さんにお話を伺いました︒聞き手 寺門和夫︵科学ジャーナリスト︶

複合材料などの構造材料に2軸荷重を加え、
材料の疲労特性、強度特性等を測定する設備

│ 今回の﹁有償の仕組み﹂︵有償による超小型衛星の放出機会提供事業︶と民 間で人工衛 星を打ち上げる︱│ ﹁きぼう﹂からの放出はＨ ⅡＡロケ

大 学から﹁もっと自 由に利 用したい﹂といといえます︒
一方︑
特にベンチャー企業やか確定せず︑
フレキシブルな利用がしにくありませんから︑打ち上げ機会がなかなできませんし︑審 査に必ず通る保 証は

小川 ﹁無償 ﹂では営利目的の利用はのですか？

組みを進めることになった

げにこだわらなければ打ち上げ機 会が頻 繁に行 われるので︑国 内での打ち上す︒
さらに︑ＩＳＳへの補 給 物 資 輸 送は星の作 動 確 認などができるのも強みでまた︑軌 道 上で宇 宙 飛 行 士によって衛い条 件が緩 和されるのが第一でしょう ︒

運ぶため︑打ち上げ時の振 動など厳し

小川

リットがありますか？

利用の間口が広がり︑これまでより身近小川

開するのでしょうか？

キシコの民 間 企 業や自 治 体による利 用

京大学の共同開発衛星や︑ブラジルやメき 合いもさかんで︑すでにベトナムと東が寄せられています︒
また海外からの引ロボットアームで機器を保持して地球や今回 ︑﹁ 有 償の仕 組み﹂で宇 宙│ 今後はどのような宇宙利用へと展計画が進んでいます︒

国 内からは︑
コンスタントに応 募

いうご意 見が寄せられ︑利 用 目 的を制多くなる点も優れています︒
一方 ︑
Ｈ ︱Ⅱ

なものになることで︑﹁きぼう﹂の使い方

小川

約せず︑
また打ち上げ機 会を早 期に確Ａ相 乗りでは︑主 衛 星の投 入 軌 道に応がもっと 広がることも 期 待されていま

与 圧 船 内の荷 物として軌 道に定するような運営が可能になれば利用

じて︑より相乗り衛星のミッションに適しす︒が拡 大する可 能 性が見えてきました︒

ですか？

くなるということですね︒反 応はいかが産業振興す︒例えば︑衛星として放出しなくてもットによる﹁相乗り﹂に比べ︑どのようなメ

聞き手：山村紳一郎（サイエンスライター）

天体の観測 ︑通信実験の他 ︑機器実証

新しい価 値が生まれれば︑宇 宙 産 業のの方々のアイデアによってより有 意 義なだける機 会が増えていきます ︒利 用 者

するかを︑より多くの方々に考えていたす︒
つまり︑宇宙空間をどのように利用

う ﹂の船 外のさまざまな利 用がありま

プルを地上に回収する⁝ ⁝など︑
﹁きぼて宇 宙 空 間の厳しい環 境に曝したサンを行うとか︑新規材料の実証実験とし安全保障 フロンティア
防災への挑戦

発展にもつながると期待しています︒

16

小型衛星放出機構から放出された「ArduSat-1」「ArduSat-2」「PicoDragon」の3機の超小型衛星

は︑
どのような内容なのでしょうか？
小川
手 段としてJ A X Aがこれまで提 供してきたのは︑
H ︱ⅡAロケットに副衛星とし
て搭載する
﹁相乗り﹂
と︑
国際宇宙ステー
ション
︵ＩＳＳ︶
の
﹁きぼう﹂
に衛星を運んで軌道から放出する方法です︒
いずれも無
償ですが︑
人材育成や教育が目的で︑
利用 機 会を提 示して公 募し︑審 査で選定させていただく方 式です ︒
これに対して﹁ 有 償の仕組み﹂
は︑利用料を払っていた
だくことで︑一定の基準を満たせば審 査なしに︑確 実に衛 星を打ち上げられる制度です︒

衛星ビジネスの進展や教育目的での利用拡大が見込まれるいま、宇宙利用の抜本的な拡大に向けた取り組みが求められています。
JAXAはこれまで、H-ⅡA相乗り及び国際宇宙ステーション「きぼう」からの放出による、超小型衛星の打ち上げ機会を提供する制度を運営してきました。
さらにこの度、試行的に開始した「有償の仕組み」により、宇宙利用の敷居がさらに低くなると期待されます。
その背景と今後の展開について、
有人宇宙ミッション本部の小川志保・きぼう利用推進室室長に伺いました。

た軌 道に投 入できる可 能 性がありま│ なぜこのような取りISSからあなたの衛星を軌道へ送り出します│ 使う側のニーズに︑より対応しやす10cm

いよいよ始まった
有償による超小型衛星の放出機会提供事業

そこで︑宇 宙の産 業 化も見 据えて国 内需 要を顕 在 化させるねらいで︑今 回の実施に至りました︒

10cm

小型衛星放出機構から放出された超小型衛星

上：東京大学、ベトナム国家衛星センター及びIHIエアロスペースの衛星「PicoDragon」
左：「きぼう」のエアロックに超小型衛星放出機構を取り付ける若田宇宙飛行士

チキュウデオモウコト

星
出

士
彰

彦

宇

宙

飛

行

第 1 回

NEEMO

NASA極限環境ミッション運用
訓練

より、宇宙飛行士がどのような訓練

今号 や活動をしているかをご紹介するコーナーを担当させていただきます。今回は、私が参加したNEEMO訓練をご紹介します。
訓練は、「NASA極限環

NEEMO 境ミッション運用」訓練の略で、米国フロリダ州マイアミ近くの沖合、水深約15メートルの海底研究室「アクエリアス」に滞在して行われます。浮力のある海中、隔離された閉鎖空間などの特殊環境を活用して、将来の宇宙探査のためにさまざまな研究や技術検証などを行う場です。と同時に、そのような環境で何日間も集団で生活することは、実際の宇宙飛行に向けたチームワーク向上訓練にもなり、これま

海底研究室「アクエリアス」内の星出宇宙飛行士

でも多くの日本人宇宙飛行士が参加しています。
に行ったＮＥＥＭＯ18 訓練では、ＮＡ

7月 ＳＡのジャネット・エプスとマーク・ヴァ

も高く、コマンダー（船長）としてチームのとりま

NEEMO18について

ンデハイ、ヨーロッパ宇宙機関のトマ・ペスケとめを務めた私も大変助かりました。

http://iss.jaxa.jp/astro/
hoshide/neemo18/の 3 名の宇宙飛行士、そして設備の保守や潜水を支援してくれる技術支援要員と共に参加

今回 小惑星や火星に宇宙探査する際に必しました。 宇宙飛行士の 3 名は油井、大西、

要な技術や知見の獲得を目的とするものもあり

金井飛行士と同じ2009 年に採用された同期ました。小惑星で岩石を採掘する際に使用する

にあたります。宇宙飛行の経験こそまだありま

ドリルの設計に問題がないかを確認し、地球かせんが、能力だけでなくお互いを助け合う意識

ら非常に遠いために通信に遅延がある中で、コの訓練で行った研究の中には、将来、星出宇宙飛行士のTwitter
https://twitter.com/Aki_Hoshide/

ミュニケーションを取りながら火星の地表にあるサンプルを採取するために考えられた手法が成り立つか、などを確認しました。水中での試験ではありますが、NASAは既に将来の宇宙探査に向けて着々と歩みを進めていると感じました。
に長期間滞在するということは減海底 圧症などのリスクも高くなるということですが、関係者のおかげで9日間のミッションを終え、クルー全員無事に、水上に上がることができました。滞在中は24時間一緒に作業をし、食事や自由時間に話をし、まさにスペースシャトルや国際宇宙ステーションの中での生活のようでした。このような機会を経て、技画像：NASA

水深15メートルの海底に設置されている海底研究室「アクエリアス」
17

術の蓄積がなされ、飛行士の能力を向上させ、将来のミッションに備えるのです。

画像
ME
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NAS
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マ・ペ
ルー
ス、
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（
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左
ジ
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か
ャ
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ネット
宙飛
ンデ
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行士
ハイ
、星出
宇

若田 宇宙飛行士
ミッション報告会開催と油井 宇宙飛行の士 訓練帰国INFORMATION 2

だいち2号による広島市土砂災害の観測結果
INFORMATION 1

陸域観測技術衛 星﹁だいち２号 ﹂ レーダによって 月 日 時頃に観は︑
2014年 月︵ＡＬＯＳ ２︶測した広島市安佐南区の観測画
日未明の集中豪雨により発生し 像と﹁だいち﹂︵A L O S ︶が観測た広島市の土砂災害の状況を継続 したデータから作成した三次元地的に観測しています︒
形 情 報を重ねあわせたもので︑土観測したデータは災害状況把握や 砂災害が発生している様子を捉え復旧作業等に利用可能な情報とし ています︒て︑内閣府︵防災担当︶
や国土交通
今後︑
どのような斜度をもった斜面
省等の防災機関に提供しています︒ に災害が発生しているか等の解析を
左図は︑﹁だいち２号﹂に搭載された 通じて防災にも役立てられます︒

INFORMATION 3

若田光一宇宙飛行士帰還後初と際宇宙ステーション︵ＩＳＳ︶長なる︑日本での帰国報告イベント
期滞在クルーである油井亀美也宇が︑ 月 日に浅草公会堂で行わ
宙飛行士が︑訓練のために帰国れたミッション報告会をもって︑ し︑故郷の長野県を表敬しましいったん終了しました︒同じ登壇た︒搭乗まで１年を切った自身の者である佐々木則夫氏﹇サッカー
思いや︑訓練の状況については︵ジャクサスプラス︶﹂
女子日本代表︵なでしこジャパ ﹁ JAXA's+
で紹介しています︒ぜひご覧くだン︶監督﹈とディスカッションをさい︒
行った若田宇宙飛行士は地上管制官から指示を受ける立場であったため︑﹁船長は︑監督というよりマネージャ兼実行部隊﹂と評し︑﹁自分をさらけ出して良さも悪さも分かってもらうことで︑ミッションクルーと信頼関係を築きあげた﹂とコメントしました︒
若田宇宙飛行士は今後の帰国時にも報告会を予定しており︑ 月期の北海道を皮切りに開催します︒
また同時期︑次期︵第 ／ 次︶国（下）「だいち2号」
が観測した画像に、「だいち」が観測した三次元地形情報を重ねあわせて作成した鳥瞰図

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−

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8

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13

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●JAXA ｓ+（ジャクサスプラス）
http://fanfun.jaxa.jp/c/
media/file/jaxas058yui.pdf

画像：JAXA/GCTC

男女共同参画の推進により、女性が社会においても活躍し、豊かな未来社会の創造に貢献していける環境の整備が求められています。JAXA では、2013年10月から男女共同参画推進室を設置し、子育て・介護支援、ワーク・
ライフ・バランス、研究力・マネジメン
ト力の向上など、活発な活動を行っています。
2014年9月11日に「女性が拓く宇宙航
空の夢と未来」と題したシンポジウムを開催しました。
山崎直子宇宙飛行士等をはじめ、宇宙
航空業界で華々しい活躍を遂げている女性たちからは、男女共同参画の推進により、女性が社会においても活躍し、豊かな未来社会の創造に貢献していける環境の整備が求められている
現状等の説明があり、会場と活発な意
見交換がなされました。

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シャイン・ウィークス
公式サイドイベント
女性が拓く宇宙航空の
夢と未来 開催

ロシアで冬期サバイバル訓練を行う
油井宇宙飛行士1812

さんによる﹁デスティニーアー
スの 旅﹂︑同 中 学 生 部 門 は 津 久
井南帆さんの﹁振り子時計に耳を澄ませば﹂が宇宙航空研究開発機構理事長賞を受賞しました︒2014年 月 日に筑波
宇宙センターで開催された表彰式では︑Ｊ ＡＸＡの加藤善一理
事から受賞者に表彰状と副賞が贈られました︒
9

14

INFORMATION 5

9

宇宙の日作文・絵画コンテスト
表彰式開催

より多くの方々に宇宙活動について関心を持ってもらうことを目的に︑毎年︑ 月 日の﹁宇宙の日﹂を記念して﹁全国小・中学
生作文絵画コンテスト﹂を開催
しています︒今年のテーマは﹁宇宙たんけん﹂
︒全国の科学館に寄せられた作品は作文・絵画合計で万8631点︒その中から作
文の部小学生部門では竹島智輝
1

INFORMATION 4

だいちの論文Highest Impact Paper Award受賞「だいち」の合成開口レーダ（ＰＡＬＳ 情報を整理しており、多くの研究者
ＡＲ）
で得られたデータの校正・検証 が参照論文にあげたことが評価されこの論文で得られた知結果を総括した論文が、2014年の たものです。
「だいち2号」のデータ配布にIEEE（米国電気電子学会）地球 見は、科学・リモートセンシング学会にお 向けた校正・検証に役立てられていいて、非常に多く引用された論文に ます。
対して贈られるHighest Impact
Paper Awardを受賞しました。
研究者やデータ利用者が衛星デー
タ等を解析研究し、一般発表するには、使用したデータの確からしさを担保する情報（参照論文）が常に必要になります。
本論文は、PALSARのデータを用いた研究の基礎になる受賞した田殿武雄 主任研究員（左）と島田政信 上席研究員（右）「絵画の部」小学生部門で宇宙航空研究開発機構理事長賞を受賞した水鳥俊さんの作品（左）と、同賞・中学生部門の板倉淳晟さんの作品（右）INFORMATION 6

宇宙日本食33品目追加認証へ
宇宙航空研究開発機構機関誌 No.

発行責任者●JAXA（宇宙航空研究開発機構）
広報部長 上垣内茂樹
編集制作●一般財団法人日本宇宙フォーラム
デザイン●Better Days
印刷製本●株式会社ビー・シー・シー
2014年10月1日発行
JAXA'ｓ編集委員会
委員長
的川泰宣
副委員長 上垣内茂樹
委員
町田茂／山村一誠／寺門和夫
顧問
山根一眞

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宇宙飛行士の栄養バランスの向上、精神的ストレスの軽減、パフォーマンスの向上に寄与することを目的とし、宇宙日本食のさらなる充実を図るため、新たな宇宙
日本食の認証に向けた食品候補の募集を行いました。
応募された108品目の食品を審査した結果、21社33品目を選定しました。
「サバ醤油味付け缶詰」「焼き芋」「切り餅」などの選定された食品候補については、今後、JAXAが定める宇宙日本食認証基準にのっとり、必要な各種試験・検査を実施し、宇宙日本食としての認証に向けた手続きに入る予定です。
●宇宙日本食の食品候補の選定結果
http://www.jaxa.jp/press/
2014/09/20140905̲sfood̲j.html

NEWS

第21回アジア・太平洋地域宇宙機関会議（APRSAF-21）
日本で開催
ジア太平洋地域における宇宙利用

ア の促進を目的としたアジア・太平洋

地域宇宙機関会議（Asia-Paciﬁc Regional
Space Agency Forum, APRSAF）
が、日本で開催されます。
APRSAFは、各国の宇宙機関や行政機関をはじめ、国連などの国際機関や民間企業、大学・研究所などさまざまな組織から、30を超える国と地域、多くの国際機関が参加するアジア太平洋地域で最大規模の宇宙関連会議です。
今回より、分科会（ワーキンググループ）の構成が、社会的・経済的成果の創出を目指すことを目的に、「宇宙利用分科会」「宇
宙技術分科会」「宇宙環境利用分科会」「宇
宙教育分科会」に変更されました。それぞれの分野における各国の宇宙活動や、将来計画に関する情報交換や災害や環境など、共通の問題解決に向けた国際協力プロジェ
クトを立ち上げ、具体的な協力活動を行っています。
開催日●2014年12月2日（火）〜 12月5日（金）会場●
日本科学未来館
東京都江東区青海2-3-6
東京国際交流館（プラザ平成）
東京都江東区青海2-2-1 国際研究交流大学村内
テーマ●
Leap to the Next Stage:
Delivering Innovative Ideas and Solutions
共催機関●
文部科学省（MEXT）
独立行政法人宇宙航空研究開発機構（JAXA）

いよいよ「はやぶさ2 」のの挑戦となります。

打ち上げが、間近に迫っ今までの衛星や探査機の打ち上げではてきました。

通常、JAXAの広報だけで普及広報「はやぶさ２」では、前活動を行ってきましたが、今回は「はやぶさ回の「はやぶさ」をさらにパワーアップさ２」応援キャンペーンを立ち上げて、いろ

せて、いろいろな技術が盛り込まれていいろな企業の方に公式サポーターになっます。ぜひ、皆さまもJAXAウェブサイていただき、広く「はやぶさ２」の意義をトにある「はやぶさ２」CG 動画もご覧くだお伝えすることを考えております。サポー

さい。遠く離れた小惑星で「はやぶさ２」

ター企業と一緒に、皆さまにも「はやぶさが行う離れ業のような動きを見ていただ

２」を応援していただければ幸いです。

けます。このミッションは日本のロボット技（広報部長 上垣内茂樹）

術の見せどころといえるでしょう。

●内容についてのご意見・お問い合わせ先JAXA広報部（proﬃce@jaxa.jp）
https://ssl.tksc.jaxa.jp/space/inquiries/index̲j.html

また、小惑星に生命の原材料となる有機物を探しにいくのは、世界で初めて

広報部〒101-8008 東京都千代田区神田駿河台4-6
御茶ノ水ソラシティ
TEL:03-5289-3650 FAX:03-3258-5051

http://www.aprsaf.org/jp/annual_
meetings/aprsaf21/meeting_details.php/「JAXA's」配送サービスをご利用ください。
ご自宅や職場など、ご指定の場所へ「JAXA's」を配送します。本サービスご利用には、配送に要する実費をご負担いただくことになります。詳しくは下記
ウェブサイトをご覧ください。
http://www.jaxas.jp/●お問い合わせ先
一般財団法人日本宇宙フォーラム
広報・調査事業部 「 JAXA's 」配送サービス窓口
TEL:03-6206-4902

JAXAウェブサイト http://www.jaxa.jp/
メールサービス http://fanfun.jaxa.jp/media/mail/
JAXA's配送サービス http://www.jaxas.jp/