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日本惑星科学会誌 Vol. 25, No. 1, 2016

一番星へ行こう！
日本の金星探査機の挑戦 その26 ～金星到着～
中村 正人 ，山﨑 敦 ，田口 真 ，岩上 直幹 ，佐藤 毅彦 ，
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高橋 幸弘 ，今村 剛
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（要旨）金星探査機「あかつき」は 2015 年 12 月に金星周回軌道に入った．日本初の惑星周回機の誕生である．
観測機器の初期チェックは順調に進んでいる．中村プロジェクトマネージャーと観測機器担当者が所感を記
す．

1. 日本初の惑星周回機（中村 正人）
日本時間平成 27 年 12 月 7 日朝 8 時 51 分，探査機「あかつき」は金星に到着し姿勢制御用のシステムを使って周回軌道へ投入されました．軌道投入 4 時間後から
は 1 ミクロンカメラ，中間赤外カメラ，紫外イメージ
ャを ON にして金星観測を始めました．5 年間 OFF にしてあったカメラ群ですが，熱や放射線による劣化も少なくサイエンスに耐えうる精度の高い観測が出来ています．その後，冷却の必要がある 2 ミクロンカメラも無事画像データを地球に送ってきました．
今回の周回軌道投入は，はじめて日本が他の惑星を廻る人工衛星を作り出したという意味で重要であり，日本の惑星科学が新たな領域に踏み出したと考えています．今回の成功により，日本は世界に向けて，刻々と変化する惑星のデータを発信するレベルに到達しま

図1： 金星周回軌道投入直後にUVIによって得られた波長283nmの金星画像．

した．質の高い大量のデータを世界の研究者に使って貰う．これにより日本ははじめて太陽系探査を担いうした．紫外イメージャ（UVI）の視野いっぱいに映し出る国として世界に認められることでしょう．

された金星画像を撮像した日です．機上からの UVI
撮像のなかで観測対象からの有効な光が入射された画

2. 紫外イメージャ（山﨑 敦）

素の最も多い画像でもあります．世界初となる SO2 吸
収帯波長領域の金星雲頂画像を図１に示します．一見，12 月 7 日は忘れたい日から忘れられない日となりま
1. 宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所
2. 立教大学 理学部
3. 東京大学大学院 理学系研究科
4. 北海道大学大学院 理学院
imamura.takeshi@jaxa.jp■2016遊星人Vol25-1_1校.indd4より長波長の，これまでの衛星観測でも使われた未同定物質の吸収帯の画像と似た濃淡模様が見られますが，輝度の緯度・経度分布には大きな差も捉えています．
画像には打上前から心配した放射線劣化による白傷はほとんど目に付きません．フィルターターレットも問2016/03/07

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図2： 金星周回軌道投入直後にLIRによって得られた波長10μmの金星画像．

題なく駆動しています．最後の最後まで機器設計・開発にご協力いただいたみなさんに感謝です．
これまで私は研究テーマとして極端紫外観測を主戦場としてきました．プラズマ計測の主流であるエネル
ギーや密度計測ではなく，プラズマの大局的な空間分

図3： 金星周回軌道投入直後にIR1によって得られた波長0.9μmの金星画像．

布を光学的に観測するニッチな世界で研究を進めてきました．しかし，金星観測では紫外観測が目玉です．
初めてスーパーローテーションを発見した波長域であれていたのです．
2005 年 2 月 5 日 の「LIR 開 発 の 現 状 報 告 」と い うり，金星探査機にはもれなく搭載される観測機器です． PLANET-C サイエンス会議の発表スライド資料があ
先日のサイエンス会議では，UVI で撮像した紫外画像ります．それを見ると，当時はまだプロトモデルの前を食い入るように見つめる国内外の研究者の熱気を感段階の試作機を用いてボロメターアレイの性能評価をじました．その期待に応えねばと思いつつ，負けられしており，ごま塩ノイズ，滝ノイズ，斜めノイズといない戦いに足を踏み入れた感を抱きました．

う三大ノイズに苦しめられていたことが思い出されます．このままではとても使い物にならないという状況

3. 中間赤外カメラ（田口 真）でした．図 2 は金星周回軌道投入直後に撮像された金星画像です．このような美しい画像を手にすることが2001 年 6 月 28 日付けの退色が進んだファックスができたのは，ひとえに，一つ一つノイズの原因を特定

PLANET-C 関係の分厚いファイルに残されています．

し，問題を解決していったメーカー技術者の献身的な私が南極観測隊員として昭和基地で越冬中に受け取っ努力のおかげです．この場を借りて感謝申し上げます．

た非冷却マイクロボロメターアレイに関する技術資料

2010 年 6 月 8 日作成の LIR 想定論文リストがあります．

です．あかつきプロジェクトに関わるようになったのあかつき打ち上げ直後に LIR チームでとりまとめたもは，その頃，中村プロジェクトマネージャー（まだ就ので，今見返すとやや漠然とした研究テーマの論文タ任前）からメールによる誘いを受けてからです．
その後，イトルが散見されます．当時の記憶をたどれば，「の何回かに分けて，技術資料をファックスで送ってもらぞみ」失敗のトラウマからかも知れませんが，議論のい，オーロラ観測の傍ら私が担当することになる中間場の空気として「捕らぬ狸の・・・」感があり，真剣赤外カメラ（LIR）のボロメターアレイ検出器についてさが欠けていたようにも思えます．しかし，2016 年 1

勉強しました．当時，国内と昭和基地間のメールは 1

月 18 日に再度とりまとめた想定論文リストは，内容回の送信あたり 100 kB までという容量制限があったに具体性があり数も倍増し，LIR チームの漲るやる気ため，大量の資料の送付にはまだファックスが利用さが感じられます．失われた 5 年間の後にやってきた歓■2016遊星人Vol25-1_1校.indd

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喜に浸っている暇はありません．これからが本当の我々の出番です．

4. 1μmカメラ（岩上 直幹）
周 回 軌 道 投 入 2 日 線 後，4 年 ぶ り に ON し た IR1・
IR2・UVI・LIR の金星昼面テスト画像が降りてきました．いずれも「ワーオ」という感じのきれいな絵です．
IR1 による波長 0.9 μm の画像を図 3 に示します．5 年
間放射線を浴びたのだからピクセルの 3 割くらいは死んでボロボロの絵になっているのではないかと心配していたのですが杞憂でした．死んだピクセルが少ないのはずっと OFF だったことが大きいのでしょうが，この 5 年間太陽活動度が異様に低かったことも幸いしたのでしょうか．
この絵をちょっと料理してみました．生（上左）から

図4： 金星周回軌道投入から4日後にIR2によって得られた波長2.02μmの金星画像．

ブーミング除去（上右）フラットをとって（下左）ハイパ
スすると（下右）こうなります．フラットは一見効いて結果は報道されているとおり，距離 41 万 km から波長ませんが，拡大すると小さな凸凹がちゃんと消えてい2.02 μm の美しい金星画像をとらえることに成功した

ます．生はいつぞやのガリレオ 1 μ m 画像とそっくりの で し た（図 4）．IR2 カ メ ラ は そ の 企 画 時 か ら 波 長で（あたりまえ）のっぺりですが，最後のハイパスまで1.74 μm 帯，2.3 μm 帯で夜面をターゲットとすることいくと何やら魑魅魍魎がうごめいています．これからは既定路線でした．あとどのような波長が有効かといが楽しみというか・・美しい論文を書かねば・・とプう議論の中で，私が推したのがこの 2.02 μm CO2 吸収

レッシャーを感じます．

帯，したがってその成功はかなりうれしいことなわけです．さて，これからが本格的な観測，金星のどんな5. 2μmカメラ（佐藤 毅彦）姿を IR2 が見せてくれるか，世界中の人々と楽しみに運用を続けてゆきたいと考えています．

冷凍機という大仕掛けを用いる IR2 カメラですから，たとえば周回軌道投入時のようにクリティカルな運用

6. 雷・大気光カメラ（高橋 幸弘）

時にはオフとされています．そして冷やし始めたからといって，すぐには検出器も光学系も使える状態に達Planet-C（あかつき）の構想が始まった頃，金星の雷しません．2010 年 5 月打ち上げ後の地球撮像，12 月にの有無について 20 年にも及ぶ謎として紹介していた

周回軌道入りに失敗した直後の金星撮像，これらにのですが，いまや 30 年を優に超える時間が経過しま

IR2 が参加していなかったのはまさにこの理由によりした．あかつきが打ち上げられるまでの 10 年，さらます．軌道投入の再挑戦はうれしい結果となりましたに周回軌道投入までの 5 年，金星雷の存否に関する議が，その直後の金星撮像にも IR2 はまだ参加できず，論は冷めるどころか，その注目度は上昇の一途である

分かってはいてもやはり寂しい思いをしたものでした．と言えます．世界各地の地上望遠鏡では金星や木星の2016 年 12 月 10 日に探査機 Y 軸（概ね南北方向）の反検出が試みられましたが，いずれも明確な信号を捉え転オペレーションが完了し，ようやく IR2 冷凍機の運るには至っていません ---- 木星に雷放電発光があるこ転を開始することができました．そして翌 11 日の運とはガリレオ探査機などの観測から証明済みなのです

用で冷凍機の運転パワーを少し UP しいよいよその夜が．
．Venus Express の 磁 力 計 の 観 測 に 基 づ き，（日本時間）の金星観測に対する準備が整ったわけです．

Nature 誌に雷の存在に肯定的な論文が掲載される一■2016遊星人Vol25-1_1校.indd

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7方，同じ探査機に搭載された赤外線カメラの解析ではの解明に資するというのが打ち上げ前からの戦略であ証拠らしきものは捉えられていません．米国の惑星プり，あかつき電波科学のユニークな点です．金星周回

ラズマ波動で著名な研究者は，ガリレオ探査機に搭載軌道上で再び超高精度で時を刻み始めた USO に報いした受信機のデータに金星の雷のパルスを発見したとるべく，周波数安定度の評価実験，そのあとの本番，Science 誌に書き，その 10 年後には，カッシーニ探査と着実に進めていくことを誓っています．

機に搭載された同種のセンサーのデータから，雷の存在を示す統計的に優位な証拠はないと Nature 誌に書いています．本人に直接尋ねる機会があったのですが，本当に分からない，これは私のライフワークだとおっしゃっていました．あかつき LAC は，この問題に決着をつけます．ひょっとすると，一つも見つけられない，つまり殆ど無い，かもしれません．でも，もしアリゾナ大学がかつて地上望遠鏡で捉えた発光が本物であり，かつ放電規模の分布が地球と類似するのであれば，地球の雷と同規模の放電発光を，1 時間あたり数千個を検出する可能性もあります（LAC は地球雷の平均の 1/10 を捉える感度を持つよう設計してあります）．
たかが雷，されど雷．この 20 年の間に，地球では雷が大気活動を理解するのに不可欠なツールであることが認識されつつあります．LAC は，太陽系で最初の，惑星規模で雷放電発光をモニターできるセンサーです．
ここから新しい大気科学が始まる可能性も秘めています．

7. 電波科学（今村 剛）
この原稿を書いている 2016 年 2 月 1 日，あかつきに搭載された超高安定発振器（USO）が 4 年半ぶりに目を覚ましました．管制室のクイックルック画面に見慣れた機器ステータス表示が並び，ほっとするとともに，懐かしさがこみあげます．前回 USO を立ち上げたのは 2011 年，あかつきが地球から見て太陽の反対側を通過する機会を利用して太陽コロナの電波掩蔽観測をしたときでした．その頃は金星へ到達するための軌道計画も定まっておらず，USO が活躍するのはもしかしたらこれが最後かもしれないと不吉なことも考えたものでした（もちろんそのようなことは口に出しませんでしたが）．USO を用いて行う電波掩蔽観測は，探査機が地球から見て金星の背後に隠れるタイミングで，金星大気をかすめた通信電波が地球に届くのを記録・分析して大気構造を求めるというものです．カメラ群とほぼ同時に観測を行うことにより大気の 3 次元構造

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