ISSN 0285-2861

宇宙科学研究所

ニュース

2016.1
No. 418

左：2015年12月4日13時9分に小惑星探査機「はやぶさ2」の光学航法望遠カメラによって撮影された地球。
地球と「はやぶさ 2」の距離は約 34 万 km。右上にオーストラリア大陸，右下に南極大陸が見えている。
右：金星探査機「あかつき」の四つのカメラによる金星の疑似カラー画像。紫外線・赤外線の単色の画像を，波長の長短に合わせて着色している。

新 年 の ごあいさつ

宇宙と生命と世界は太陽系大航海時代に突入しています。画
家ポール・ゴーギャンが1897年に描いた絵画『わ常田佐久
宇宙科学研究所長

成る太陽系の姿とはかけ離れていたと考えられています。

れわれはどこから来たのか われわれは何者か われ

火星は，数十億年前には水と大気をたたえた惑

われはどこへ行くのか』は，宇宙科学者の間ではつ星であったと考えられています。地球には現在，生とに有名です（図1）。この絵画の題名は，まさに，命すなわち我々が存在しています。火星はすぐ隣の世界の研究者が共有するthe big questionでありま惑星であるにもかかわらず，そこは荒れ果てた荒野

す。新年に当たり，日本の宇宙科学がこのthe big

であり，一見，生命が存在しているようには見えまquestionにどう答えていくのか，皆さんと共に考えせん。地球は生命を誕生させることに成功し，金星てみたいと思います。

や火星は失敗したのかもしれない。それはなぜなの

太陽は，時をさかのぼること46 億年前，宇宙の塵とガスが集まって生まれました。太陽のまわりにだろうか？──これは天文学と惑星科学，生物学にまたがる21世紀最大の科学課題の一つです。

は塵とガスより成る巨大な円盤が形成され，これは，太陽系を離れて大宇宙を見てみると，惑星系がいわば宇宙のがれきより成る円盤です。そこから惑多数発見されています。広大な銀河系にある千億星が誕生しました。そのころの地球に月はなく，現の星の少なくともその3 分の1は，惑星を従えてい在の水星，金星，地球，火星，木星，土星……よりることが分かってきました。生命が居住可能な領域
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図1

ポール・ゴーギャン『われわれはどこから来たのか われわれは何者か われわれはどこへ行くのか』（ボストン美術館所蔵）

はハビタブルゾーンと呼ばれ，そこより中心の星にります。Bill Boruckiを中心とした30年にわたるケ

近いと熱過ぎて生命が存在できず，そこより遠いとプラー実現のための苦難の歴史は，学術コミュニ

水は凍り付いてしまい生命は誕生できない。そのよ

ティーとNASA 本部の緊張に満ちた密接な協力のうなハビタブルゾーンに地球型の惑星，つまり岩石歴史でもあります。ケプラーの成功を受けてNASAより成る惑星が数十あることが観測されています。

は，Transiting Exoplanet Survey Satellite（TESS）

このようなハビタブルゾーンにある地球型惑星の発を2017 年に打ち上げる予定です。TESSは，トラ

見数は，今後の天文学の進展により急増していくこ

ンジット法により近傍の50 万個の恒星の全天サーとが予想されています。

ベイを行い，ハビタブルゾーンにある地球型惑星

詩人谷川俊太郎が『二十億光年の孤独』で詠っを多数見つけることを目指していますが，これを総た通り，大宇宙の中で我々は孤独ですが，独りぼっ

重量350 kgの衛星に搭載したわずか口径10 cmのちではないかもしれない。このような惑星，系外惑

望遠鏡 4台により行います。TESSは太陽系外惑星星に生命が存在するか？ を観測によりどう決着づの研究を大きく進展させる衛星として，大変期待

けるかが，これから数十年の天文学の大きな課題でされています。ケプラーもTESSも，技術的には日す。それらのハビタブルゾーンにある地球型惑星に，本で開発可能で，日本のロケットにより打ち上げ

生命の存在に必須あるいはその痕跡である水や酸ることも可能でした。The big questionに取り組む

素，オゾン，メタン，さらに植物による赤外線反射

ケプラーや TESSが，なぜ宇宙研のミッションとし（red edge）があれば，惑星から来る光にその証拠て提案されなかったのか？ なぜその検討さえされが刻印されます。軌道上の最先端の宇宙望遠鏡になかったのか？ を考えることは，宇宙研が今後 theより，圧倒的に明るい中心の星からの光に混ざって

big questionに取り組む道を切り開く上でも大切ないるごくごく弱い惑星からの光を分析することによことと思っています。

り，生命を育む環境が系外惑星にあるかどうかが分さて，これらの系外惑星に水や二酸化炭素が見かる日がやって来ると思います。宇宙研とESA（欧つかれば，
これは21世紀を代表する発見となります。

州宇宙機関）が協力して建設する赤外線天文衛星

しかし，それだけでは生命の存在の証拠になりませ

SPICA や，NASA（アメリカ航空宇宙局）の Jamesん。いわば，間接的証拠を得たにすぎないのです。

Webb Space Telescopeの目的も，the big question

我々と星々の間の越え難い距離・断絶が生命の探に密接に絡みます。しかし，系外惑星表面の本格索を遮るのです。そこで，我々は再び，我が太陽系的な観測はコロナグラフに目を向けることになります。

※1を搭載した衛星を待つ必要があり，世界の主要研究所がその開発にしのところで，2009年に打ち上げられたNASAのケ

かっており，太陽系最初期の揮発性物質（水・有機と呼ばれる手法

物）の探索，地球の海・生命材料との関連の解明がにより，現時点で1030 個の系外惑星を発見する

その主目的です。小惑星には2018年に到着，東京などの天文学を一変する輝かしい成果を挙げていオリンピックの年である2020 年に，この小惑星のます。その観測装置は，口径1.4 m のシュミット望

物質を持って地球に帰還します。宇宙研の地球外

遠鏡と焦点面に敷き詰められた42個のCCDより成物質研究グループでは，国内外の機関と協力して，プラー衛星は，トランジット法※2

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JAXAの小惑星探査機「はやぶさ2」は，昨年12月の地球スイングバイにより小惑星リュウグウに向ぎを削っています。

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リュウグウから持ち帰った物質の分析を行う準備をしています。
「はやぶさ2」に引き続き，JAXAは小型月着陸実証機（SLIM）の開発を開始しようとしています。すでに米国，旧ソ連，中国が月に着陸している現在，
なぜ今，月なのでしょうか。小惑星イトカワなどの小さい天体，言い換えれば重力の影響が無視できる天体への着陸，物質収集と帰還は，JAXAが世界の最先端を走っています。一方，月や火星など重力の強い天体への着陸は，JAXAはまだ行っていません。米国は数年おきに火星への着陸を成功させ，無人の探査機により惑星表面で縦横に研究活動を

図2

John Grunsfeld NASA科学局長（右）と筆者。
2015年11月，NASA本部にて。

行っています。欧州も今年，火星着陸機の打上げを予定しています。各国は，巨額の費用を掛け惑
星探査を競って行っています。これは，学術面のドライブを基礎として，各国の国際的プレゼンスの確急速に進んでいますが，探査機開発にNASAやESA保といった面もあると思います。

の協力が得られる方向です。これからの宇宙研を

SLIMは，このような状況で，月の本格探査，火取り巻く国際協力は，一段と進化したものになって星へ行くための “さきがけ” として重要な使命があいくでしょう（図2）。MMXは，火星の衛星の起源

ります。月への着陸は，「はやぶさ」の小惑星へのを解明するだけでなく，火星本体についても多くの着陸と本質的に異なっています。月の強い重力に抗知見を得ると期待されています。
「地球は生命を誕して着陸するため，大きなエンジンを搭載し，その生させることに成功し，金星や火星は失敗したのか

エンジンの推力を調整しながら降下していき，表面もしれない。それはなぜなのだろうか？」に答えるに軟着陸をしなければなりません。

ことにより，the big questionの答えに一歩一歩近

これからの惑星探査では，「降りたい所に降りる」

づいていくことができます。

のが必須となっていくと考えられています。月の表45年前，米国が人類を月に送った半年後，日本

面は，混ざり物でできた砂状のレゴリス層で覆わは，重さわずか24 kgの人工衛星「おおすみ」を初れています。JAXAの月周回衛星「かぐや」により，めて軌道に乗せました。45年前の我が国と米国の月面で着陸探査すべき対象は，これらの混ざり物

技術格差は絶対に乗り越えられない壁と思えましに汚染されない岩石が顔を出す特別な場所，例えた。しかし，日本の科学者と技術者のたゆまぬ努力

ば特定のクレーター内にある特定の岩石や，クレーの結果，2010 年，「はやぶさ」の地球帰還により，

ター中央丘に露出する地下岩盤と他相の岩相境界

日本は世界に先駆けて小惑星サンプルリターン技などの特殊地点に絞り込まれています。そのため，術を確立しました。
「はやぶさ」「はやぶさ2」に刺大掛かりなローバーを使わずに科学的に意義の大激を受け，NASAは小惑星サンプルリターン探査機

きな成果を挙げるには，着陸地点は100 mオーダー

OSIRIS-RExを打ち上げる予定で，今やOSIRIS-RExの精度が必要で，狙いを定めて降りるほど得られるとの対等の協力が進んでいます。同様の状況は，成果が大きいとされています。つまり，アポロ時代

天文学でも起きています。The big questionに答えの「大きなリソースを使ってとにかく降りてみる」ていくには，天文学と惑星科学の垣根を越えて，大とは違って，最近の惑星科学の急速な進展とより効

宇宙に存在する惑星・衛星の多様性と普遍性を探

率の良い探査を目指すことが相まって，着陸要求精ることが重要になりつつあります。
JAXAと宇宙研は，度が質的に変わってきているということになります。

ほかの宇宙機関と共にその先陣に立っていきたいと

SLIMによるピンポイント着陸の技術実証が大事な考えています。JAXAと宇宙研，そして宇宙開発に理由が，ここにあります。The big questionに答え携わる日本のすべての若者に大きな期待と希望をていくには，宇宙工学の発展が決定的に重要です。

持って，新年のあいさつとさせていただきます。

SLIMにより月の本格探査や惑星へのアクセスが（つねた・さく）可能となり，日本の宇宙開発は新しい局面を迎えます。宇宙研では，火星の衛星フォボスに着陸し，衛星の物質を収集し地球に帰還する火星衛星サンプ
ルリターンミッション（Martian Moons Explorer：
MMX）を進めています。現在，ミッションの検討が※1 コロナグラフ：恒星からの強い光をほぼ完全に打ち消して，系外惑星を直接撮像するための装置。高コントラスト撮像装置ともいう。
※2 トランジット法：惑星が星の前を通り過ぎると，一時的に星がわずかに暗くなったように観測される。その観測から，惑星の存在とその惑星の軌道についての多くの情報を得ることができる。

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ISAS 事情
「はやぶさ 2」地球スイングバイ成功！
小惑星探査機「はや月1日に予 定していたぶさ2」は，2015 年12TCM-3はキャンセルし月3日に地球スイングバました。残っていた誤イを実施しました。スイ差 3 kmは鍵穴の大きさ

ングバイの誘導目標は，30 km に対して十分小

地球最接近時に半径

さいので，その 3 km オ

30 kmの “鍵穴” に探査フセットした点を通すこ

機を導くことでした。ことに決めたわけです。ス

の鍵穴を通せば，「はや

イングバイ後の評価で，ぶさ2」は小惑星リュウ

この最終的に狙った点

グウ（Ryugu）へ向かう軌に対しての航法誤差は300 mという高い精度

道に遷移できるのです。
同様の軌 道 制 御は「はやぶさ 2」地球スイングバイ後，管制室にて。
12 月 3 日，ました。

2020年の地球帰還時においても行われるので，我々は30 kmでは満足せず，できるだけ鍵穴の中心を通すことを目指していました。

このスイングバイでは，軌道制御の傍ら，多くの地球・月観測計画を入れ込みました。何しろ，「はやぶさ2」がリュ

スイングバイのための最初の軌道修正は，実は化学推進

ウグウ以外で天体に接近できる唯一の機会です。サイエン系ではなく，イオンエンジン（IES）で実施しています。9月

ス機器にとっては既知の天体でキャリブレーションできる

1 ～ 2日にかけて，IESを12時間稼働させました。IESの推

絶好の機会ですし，アウトリーチとして「はやぶさ2」のこ

力方向は太陽と直角の方向に限定されているので，どう誤とを広く知っていただく意味でも好機でした。

差が出たとしても，ちょうどその方向に軌道修正が必要に「はやぶさ」と異なり，今回のスイングバイ軌道は，天のなるように，軌道計画にひと工夫加えました。IESを使う軌

北極側から南極へ深く抜ける軌道なので，地球・月系を観道設計は，いわゆる「非線形最適化問題」を解くのですが，測するためには，探査機の姿勢をほぼ真横に倒さなければ

ここではそれをわざと非最適化するのです。本当は1回のならない状態。姿勢を幾度も切り替えながら，軌道は乱さ噴射で進めばいいところを，あえて “2段階右折” するようずスイングバイの精度を確保することに神経を使いました。

なものです。このIESによる軌道修正で，鍵穴に対する誤中間赤外カメラと近赤外分光計が地球・月の観測を成功

差は1万kmから400 kmへ縮小しました。燃費の良いIES

させ，3 基の光学航法カメラも地球・月の大変美しい画像の出番を多くすることで，リュウグウ到着後に貴重となる化を送ってきました（表紙）。また，
LIDAR（光レーザー測距系）

学推進燃料を節約できたわけです。

を使って，地球のレーザー局との間で光リンクの実験も行

11月3日に，第1回の化学推進系による軌道修正（TCM-1）

いました。天候依存の実験で，
LIDARチームには忍耐の2 ヶを実施しました。4回に分けて，合計4秒間の噴射を行いま月間でしたが，オーストラリアMt. Stromlo 局との間のリンした。これにより，鍵穴に対する誤差は400 kmから11kmクに成功しました。

へ縮小しました。第2回の軌道修正（TCM-2）
は11月26日。

「はやぶさ2」の観測運用では，常にサイエンティストとこれにより，誤差は11kmから3 kmへ縮小しました。

エンジニアの共演（あるいは競演？）が光ります。近赤外分

スイングバイの運用は，探査機システムチーム，軌道計

光計は，地球上の地域ごとの差異から較正データを得るた

画チーム，軌道決定チーム，推進系，姿勢誘導制御系の緊めに，深宇宙探査では聞き慣れない「オーストラリア指向」

密な連携のもとに成り立ちます。毎日のように航法誤差を「南極指向」などの非常に細かい姿勢制御を行いました。こ

再評価し，誘導計画に反映していく現場の空気は，とてもれを実現したのは，近赤外分光計チームと探査機の軌道計張り詰めており，かつ活気のあるものでした。
「はやぶさ」

画チーム，探査機システムチームです。光学航法カメラの以来11年ぶりのスイングバイ運用をクールに決めるべく，アングルを計算し，運用計画を立てたのは，カメラチームとプロジェクトメンバー全員燃えていましたし，深宇宙探査探査機システムチームでした。極めて指向性の高いLIDAR

冥利に尽きるこの運用を，みな心底かみしめながら仕事ををオーストラリア局にぴったり向け続ける運用は，LIDAR

進めているようでした。

チームと軌道決定チーム，姿勢系チームの合作でした。
「はTCM-2で鍵穴の十分内側に誘導できたと確信し，124であったことが確認されISAS ニュース No.418 2016.1

やぶさ2」ならでは，理工共演の良いチームワークが，遺憾なく発揮された場面といえるでしょう。
次に日本の探査機がスイングバイを行うのはいつになる

機会が，もっともっとあればと願いながら，「はやぶさ2」は，第二ステージ，小惑星軌道遷移フェーズへ移行します。
（津田雄一）

でしょうか。太陽系探査に欠かせないこの技術が使われる「あかつき」の金星到着
2015年12月7日朝8時 51分（日本時間），宇宙研の金軌道投入4時間後からは観測機をONにして金星観測を星探査機「あかつき」が金星に到着し，姿勢制御用のシス始めました。5 年間OFFにしてあったカメラ群ですが，熱テムを使って周回軌道への投入を試みました。4 本の23 N

や放射線による劣化もほとんどなくサイエンスに耐え得る級スラスターがバランスよく探査機の速度を落としてくれ

精度の高い観測ができています。約7 万 kmの距離から画た結果，「あかつき」は金星の衛星になりました。軌道制御

面いっぱいに金星が現れたときには，当然ですが歓声が上

後の「あかつき」は，金星周回周期約13日14時間，金星

がりました。と同時に，見たこともない温度分布に「何じゃに最も近いところ（近金点）では高度約400 km，金星からこりゃ」と言ったのは私だけではありませんでした。昨年

最も遠いところ（遠金点）では高度約44万kmの楕円軌道の宇宙理学委員会における年度評価では「慎重に観測機をを，金星の自転と同じ方向に周回しています。原稿執筆現

ONしていくんですね？」という質問に，「いいえ，淡々とス

在（2015年12月15日），探査機の状態は正常であること

イッチを入れていきます」とお答えして（実際その通りのこも確認されています。

とをしたわけですが）ひんしゅくを買いました。本当は，金周回軌道投入のオペレーションが成功することは，みん星にたどり着くまでに入念な準備と試験をしておりました。

なが信じていましたが，実際その場では全員が緊張して探原稿執筆時には，中間赤外カメラ（LIR），1μmカメラ（IR1），

査機の速度変化を示すドップラーモニターを注視しており

紫外イメージャー（UVI）が続々と観測をしており，冷却のました。指令電話では今村剛先生の読み上げる10 秒ごと必要がある2μmカメラ（IR2）も無事画像データを地球にの噴射開始からのカウントと廣瀬史子主任が冷徹に読み上送ってきました（表紙）。

げるドップラーモニターからの推力の推定値だけが響いて

今回の周回軌道投入は，初めて日本がほかの惑星を回る

います。噴射が終盤にさしかかり，石井信明先生が「これ人工衛星をつくり出したという意味で重要であり，日本ので『あかつき』は周回軌道に入りました。R1c（コンティン

惑星科学が新たな領域に踏み出した意義があると考えます。

ジェンシープラン［緊急時対応計画］の呼び名）は行いませとりわけ，一度失敗した探査機の周回軌道投入を5年を経ん」と宣言しても緊張は解けませんでしたが，最後まで噴た後に成功した背景には，皆さまの暖かい励ましとチーム

き切って探査機の各担当から異常なしの確認が取れたとこの努力がありました。責任者として良いチーム，良い理解ろで，一気にみんな立ち上がり握手攻めとなりました。立者に恵まれたと思うこのごろです（報道などを見ていると，ち上がる直前に私から「我々はなすべきことをすべてやり私がチームをまとめ上げたような錯覚に陥りますが，本当は終えたと思います。Our dreams will come true ！ 皆さん，

そうではありません。チームが “心を一つにして” 取り組ん

おめでとうございます」

だのです）。さらに，今と申し上げたことを記

回の成功のもっと深い

憶しています。ちなみ

意義は，日本が世界ににこの言葉は，（ドリカ

向けて刻々と変化する

ムも意識しましたが）惑星のデータを発信す「あかつき」打上げ前

るレベルに到達したこにサンフランシスコのとであると考えていま

中華 料 理 屋でフォーす。これにより，日本

チューンクッキーを砕は初めて太陽系探査をいたときに出てきた言

担う国として世界に認

葉「Your dream will

められるでしょう。あcome true when you

らためて皆さまにお礼

least expect it.」から引用しました。

「あかつき」を金星周回軌道に投入するための姿勢制御エンジンの噴射に成功し，管制室では拍手が起きた。

を申し上げたいと思います。

（中村正人）ISAS ニュース No.418 2016.1

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ISAS 事情
ESTEC Open Day で BepiColombo フ ラ イ ト モ デ ル 公 開ら水星探査機を見学でき

日欧共同水星探査計画

るようになりました。

BepiColomboは，JAXAの水星磁気圏探査機

公開前日，開 梱室の（MMO）とESA（欧州宇整備を行いました。パー宙機関）の水星表面探査

ティションを並べて見学

機（MPO）を水星周回軌

者の動線をつくり，並ん

道 に 送り込 み，太 陽にでいる間に読めるよう説最も近い灼熱の惑星を明パネルやポスターを張包括的に観 測する挑戦

りました。配布用グッズ

的なミッションです。惑

も机に並べ，準備万端で星間航行中は，MMOとす。夕方，ESA Security

MPOを水星まで運ぶた

Officerの確認を受けまし

めの電気推進モジュールた。すると，さすがプロ（MTM）も合わせ，だんご
3兄弟的形状となります。

本番では披露できなかったブルーライトに浮かび上がる水星探査機。
左から MPO，MTM，黒い保護カバー付きの八角柱形状が MMO。

たのですが，
パーティショ

MMOは，JAXA 相模原キャンパスでの組み立て試験をンは倒れる危険があるので規制ロープに変更，見学者の流終え，現在はオランダにあるESTEC（欧州宇宙研究技術

れをスムーズにするよう通路は入場側を狭く出場側を広くセンター）において，ESA 側モジュールとの結合試験の準する，説明パネルとグッズは人の流れが停滞しないよう出

備作業を続けています。そのESTECで，2015 年10月4

口に置くなどの助言があり，夜までかかってレイアウト変日，年に一度の一般公開イベント（Open Day）が開催され，更を行いました。

BepiColombo 各モジュールのフライトモデルも公開されました。

公開当日，早朝から最終確認，探査機をライトアップする照明スイッチオン。と，ここで問題が発生しました。本

今年は1万 2000 名限定の事前予約制とされましたが，来はクリーンルームの天井灯を暗くして，床置きした青い6月ごろからWebなどで宣伝が始められ，欧州の4 名の宇ライトが幻想的に探査機を浮かび上がらせるはずでした。

宙飛行士の講演サイン会とBepiColomboフライトモデルの前日の夜はとてもきれいに見えたのですが，日中の明るさ

展示を目玉企画とし，予約は早々にいっぱいとなったようの中ではアクリル板に外光が反射してクリーンルーム内がです。

見にくくなってしまいます。仕方なくプランを変更し，苦フライトモデル展示に向けて，ESTECスタッフの間では，探査機をどのように展示するか大議論となりました。探査

心して設置した床置き照明の使用を諦め，天井灯を明るくして見ていただくことにしました。

機は温湿度および清浄度を管理したクリーンルーム内で製

10 時，開門です。探査機を見るための行列がどんどん作・試験を行っています。探査機を見るにはセキュリティ

長くなっていきます。あっという間に30 分待ちの列がでエリアに入る必要がありますが，多くの方を入れることはきていました。某テーマパークのように「10 分待ち」
「20

できません。そこで，見学用の窓をつくってしまおうとい分待ち」「30 分待ち」の看板をつくって立てました。水星

うことになりました。

探査機の説明はESAから3 名とJAXAから1名の計 4 名で

公開前々日，窓の工事を実施しました。クリーンルーム

対応しました。見学者は欧州中から来ているようで，さまの隣の部屋は機材を搬入出するための開梱室で，壁一面のざまな言語が聞こえます。説明者 4 名の前には質問を待つ

巨大なシャッターで仕切られています。そのシャッターを人の列ができるほど関心を持っていただけました。配布用

2 mほど開け，大きなアクリル板をはめ込み，外気がクリー

グッズは昼すぎにはなくなり，17時の終了時間まで見学者

ンルーム内に入らないよう周囲をゴムでシールしました。

が途切れることはありませんでした。水星探査への関心の

空気中の微粒子数を常時計測し，清浄度規格を超過しない

高さを再確認し，スタッフ一同，ミッション成功への決意

ことを確認しながらの作業です。探査機開発担当者が心配を新たにしたのでした。

して見守る中，工事は無事に完了しました。その後，各探査機を見やすい位置に移動させ，床置き照明の設置を行い，クリーンルーム内の準備を完了しました。これで開梱室か

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フェッショナルと感心しISAS ニュース No.418 2016.1

次にESTEC Open Dayに参加する機会があるならば，説明員ではなく見学者として回ってみたいと思います。
（前島弘則）

観測ロケット S-310-44 号機噛合せ試験
電離圏 Sq 電流系中心に発ムがロックしない事象が多発

生するプラズマ特 異 現 象のしたことは予想外の不具合で解 明を目指 す 観 測ロケットした。当初は対症療法で作業

S-310-44 号機実験の噛合せを進めたものの根本的な対策試験が，2015 年12月初めかが必要ということで，対象のらの約 2 週間，相模原キャン

機器を機体から下ろして原因パスで行われました。Sq 電流追究・改修後に再組み付けを系とは，超高層大気の潮汐運実施，当初予定より多少遅れ動によるダイナモ作用によったものの梱包作業まで無事終て電離圏下部に発生する大規え，ひとまず胸をなで下ろし

模な渦電流のことです。大きなものは昼側の南北半球に各1個ずつ存在しますが，その電場測定器のプローブを 2 対（矢印）伸展させ機器間の電磁干渉チェックを行っている様子

たところです。
本実験で狙う現象の一つ
が，Sq電流系中心の電子加熱

中心には電子加熱やプラズマ密度擾乱をはじめとする特現象です。それに重要な役割を果たしていると考えられる異な現象が存在しているという観測報告があり，その謎をのが電離圏中の電場なのですが，その測定のために今回は解明することが本実験の目的です。

3 対のダブルプローブをロケットから伸展します。写真は，本来であれば，観測ロケットの噛合せ試験は構造機能

プローブを伸展させた状態で機器間の電磁干渉チェックを

試験棟を中心にして行うのですが，今年はほかのプロジェ行う様子を示しています。地上ではプローブが重力のためクトが重要な試験に使用するため機械環境試験室を使用にたわんでしまうので，ひもで支えながらデータの確認をしました。機体やGSE（地上支援装置）の配置など，通常行いました。S-310-44 号機には電場測定器に加え，電子とは異なる使い勝手に実験班の方々は苦労されておりましエネルギー分布測定器，プラズマ波動測定器などが搭載たが，百戦錬磨の実験班員の努力により順調に作業は進されますが，特異現象解明のための見事なデータを取得しめられました。機器間の電磁的干渉など，“普通に” 発生すてくれるものと，実験班員は楽しみにしています。
（阿部琢美）

る問題は想定内でしたが，テレメータ立ち上げ時にフレー

今月のキーワード

噛合せ試験〜宇宙研独自の専門用語〜「ISAS 事情」によく掲載される衛星やロケットの試験作

験と呼びます。一般的に「噛合せ」は，「ギアを噛み合わ

業報告の中には，多くの専門用語が出てきます。例えば，せる」や「論点を噛み合わせる」などと使いますが，構造

GSE（Ground Support Equipment）は地上支援装置／設備

的にも電気的にもきちんと「噛み合った」状態にする目的のことですが，比較的一般用語に近いものです。GSE の具のため，こう呼んでいます。

体的な例は，搭載機器を ON/OFF する管制装置や，データ

また，打上げ（ロケット点火）を1分前から点火直前の間を受信するテレメータ受信機，指令を送信するコマンド送に緊急中止したり，エンジン燃焼試験中に緊急停止した信機などが該当します。

りすることを「エマスト」と言います。これはEmergency

専門用語の中でも，「宇宙研用語」という特別なもの（方言のようなもの）がありますので，いくつか紹介しましょう。

Stop の単なる略称なのですが，初めて聞く人には分かりにくい用語の代表格です。

衛星やロケットは打上げ前にさまざまな試験を行います

ほかにも，打上げ作業期間中に「全打ち」というものがが，「噛合せ試験」という呼び名は宇宙研用語の最たるもあります。これは，打上げ参加者全員が出席する打ち合わのでしょう。衛星やロケットを構成する機器や構造体は，せのことで，比較的規模の小さい宇宙研の打上げ班編成

いくつものメーカーが分担して製造します。それらを宇宙だからこそ，全員参加が可能になるのです。

研に集め，組み立てながら機能確認することを噛合せ試（竹前俊昭）ISAS ニュース No.418 2016.1

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特別企画

エンジニアリングとは人間がものを創る行為である。
学問とは真理をめぐる人間関係である。
後編
宇宙科学研究所 宇宙飛翔工学研究系 教授
宇宙探査イノベーションハブ ハブ長

國中 均

宇宙工学研究の在り方について，宇宙探査イノベーションハブ長である
國中 均教授より寄稿いただきました。先月号に引き続き，後編を掲載します。
宇宙科学研究所の歴史を振り返りつつ，これからどのように研究を進めていくべきか，
皆さまもご一緒に考えていただければ幸いです。

放電による無電極化にて長寿命・高信頼を図るとともに，

電気ロケットの奮闘

省力化のためにマイクロ波源 1 台でイオン源と中和器へ

日本で初めて電気ロケットの研究をされたのは，長友※1

同時に給電できないかと課題を出された。1989 年に初によると，イ

めて試作した Yoshino 1 号エンジンは，実験室の小さな真

オンエンジンや MPD（電磁加速）アークジェット，
PPT（パ空容器の中で，プラズマ生成性能こそ低いものの栗木先

ルスプラズマスラスタ）を取り扱われ，マイクロ波スラ

生の課題を見事に実証してみせた。翌年以降の Yoshino 2

スタにて博士論文を取得された。しかし，正式な論文と号，3 号モデルは着実に性能を向上させていった。機器しての出版はほんの一握りで，この経緯を知る方は少なの研究開発と並行し，ミッション獲得を熱心に行ったが，信人先生である。先生から頂いた講義録

い。現在の宇宙科学研究所工学にまん延する論文を書か

質量・性能・信頼性・開発費の制約により冷淡な扱いをない風潮は，どうも長友先生に由来するらしい。その後，受けた。これに乗り遅れると一生出番がなくなるとの切工藤 勲氏（旧電子技術総合研究所），中村嘉宏氏（旧航空迫感から，背水の陣で MUSES-C に挑戦する。これ以降の宇宙技術研究所），栗木恭一先生が刺激されて，各組織で経緯は参考文献 2 を参照されたい。

電気ロケットが芽吹く。長友先生の活躍は電気ロケット

MUSES-C 改め小惑星探査機「はやぶさ」は，2003 年

のみにとどまらず，液酸液水ロケット，原子力ロケット，に M-V ロケット 5 号機にて深宇宙に投入され，紆余曲折

太陽発電衛星，SEPAC（粒子加速による人工オーロラ生を経て 2010 年地球帰還を果たした。
「おおすみ」のころ，

成実験），SFU（宇宙実験・観測フリーフライヤ），宇宙旅

米国にはるか遅れて後塵を拝したけれど，全領域とは言行，宇宙農業など，次から次へと未来に向けた研究に着わないまでも「小惑星サンプルリターン観測法」という手し，多くの後進を奮い立たせた。

狭小だが新機軸の分野を「はやぶさ」にて開拓した。マ

粘性流方程式は電磁流のそれと類似性があるので，多イクロ波放電式イオンエンジンと M-V ロケットを組み合

くの流体研究者はプラズマに興味を抱いていた。栗木先

わせた日本独自のイノベーションで，世界最小の深宇宙

生は，谷 一郎先生に勧められて電磁プラズマ加速装置，輸送システムであっても，米欧ロに対抗できることを示

MPD アークジェットの研究開発を進められ，1995 年のした。このような「日本発のイノベーション」でますま

SFU を用いた宇宙試験にまでたどり着いた。この技術開す Game Change して世界の度肝を抜こうではないか。

発で判明した事実は，MPD アークジェットは 1 ＭＷを作動レンジとしており，小型探査機の主推進としてはどうしても成立できないということ。時を同じくして，M-V

宇宙工学の精神ロケットを完成させて，いよいよ地球周回を離れ深宇宙

学問や技術開発・イノベーションのライフサイクルをに進出しようという機運が高まる。ロケットの大型化に「波」に例えてみたい。当初は夢の技術であったものが技頼らず，さらに到達距離を伸展させるには，探査機搭載

術開発により事物として形になり，現場で実証され，使推進器を高性能化するほかない。そこがまさに電気ロケッ

いこなされて汎用化して，そして身の回りの普段のロートの出番なのだ。栗木先生はここに照準を合わせ，1 kW

テクに変わる。谷先生は層流乱流研究で大きな波をつく

級の DC（直流）アークジェットとイオンエンジンをライられた。糸川英夫先生は固体ロケット技術で波を起こし，ンアップさせることを目標とした。特にイオンエンジン

後進が大波に成長させた。長友先生はたくさんの小波をに関しては，欧米とは技術的に一線を画してマイクロ波

起こし，それに刺激された仲間たちが液酸液水ロケット，

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月着陸探査

月面基地

火星探査
探査技術

天体環境模擬設備

宇宙探査イノベーションハブ
事業の概念
ハブ機構は，JAXA外の人材・
技 術・ 課 題・ 費 用 を 取 り 込み，研究開発を行う。ここで得た新技術をJAXAは宇宙探
査 に 発 展 さ せ， 一 方， 参 加
組 織は地上に波 及させて新産業・ソリューション・イノ
ベーションを興す。

新産業の創出

国際宇宙探査宇宙探査イノベーションハブ

マイクロマシ
ン・センサ

燃料電池

最先端ロボ
無人施工
ティクス
エネルギー
自動運転
再生

バイオニクス

貢献

太陽系探査
プログラム
社会的
課題の
解決

人材
技術
事業化

企業，大学，研究機関

電気ロケット，SEPAC，SFU を実現させ，そのほかの波も宙探査」を将来の新たな事業の一柱として捉えている。

成長の最中だ。

民間企業と共同で宇宙探査に資する技術を開発し，JAXA

百戦錬磨の敏腕な研究者だって，その課題の重要性やは効率的に宇宙探査を進めたい。一方，ここで培われた解決手法がすぐさま分かるわけではない。優秀な先生と技術を適正に地上に還元し，地上活動・ビジネスとして巡り会い影響を受けて，多くの人と議論し，信頼の置け

イノベーションをもたらすことを標榜している。これまる仲間を得て，ライバルと切磋琢磨しながら，枝葉を切でのJAXAのJAXAによるJAXAのための宇宙開発ではなく，り落とし真理真髄を徐々にあらわにさせるのだ。私が，日本全体に資する技術開発を目指す。
「ハブ」の言葉が示

素晴らしい諸先生に巡り会い，先輩らの指導を受け，よすように，この新たな施策や仕組みが，技術や人や費用き同僚に恵まれ助けてもらい，後輩たちの献身的な尽力が交流するネットワークの要となることを期待している。

で，今まで生き永らえていることが，まさにその証拠で

年間 10 件の規模で民間企業との共同開発を行い，「宇宙ある。このような，偶然の出会いを見逃さず予想外のも探査発のイノベーション」を興すべく，たくさんの「波」のを発見する感覚をセレンディピティー（serendipity）

を宇宙と地上に発生させたい。相模原キャンパスを拠点とか，物理学的知見をもとにして技術的に実現させる能に活動を拡大させる計画なので，お見知りおきを。

力をエンジニアリング・センスと言うことを，ごく最近，※1

最後に個人的なことを言わせてほしい。栗木先生と長で，友先生は米国航空宇宙学会（AIAA）Fellow 会員であり，「エンジニアリングとは人間がものを創る行為である。学谷先生は最高位の Honorary Fellow 会員でいらっしゃる。

問とは真理をめぐる人間関係である」と述べられた。本

こんな私でも，きっと努力すれば先達に肩を並べること

稿のタイトルは，長友先生の言を借用させていただいた。

ができるに違いないと，ここまで研究・開発・学術・教

栗木先生から教えてもらった。長友先生は最終講義

工学者が 30 年の計で夢の技術を形にしてその成否や真価育・実証・プロジェクトに挑戦してきた。2012 年に栗を世に問う，という活動に議論の余地はなかろう。先月木先生をはじめ欧米の同僚に推挙され，念願かない AIAA号で説明した組織の沿革に伴う経験や反省を踏まえた上

Fellow 会員になることができた※ 3。これは私の大切な勲で，これからも日本のお手本となりイノベーションを巻章である。

き起こし，世界を先導しながら宇宙事業を遂行すること

なお，本稿はダイジェスト版であり，全文をホームペーに迷いはないはずだ。
「はやぶさ」が帰ってきたとき，世ジ（http://www.isas.jaxa.jp/j/isasnews/special/2015/

界中が喜んでくれて，思いもかけず映画が三つも四つもkuninaka/index.shtml）に掲載する。ぜひ全文を読んでい出来上がった。
「はやぶさ」は，宇宙業界やアカデミアがただきたい。

（くになか・ひとし）

取りがちな内向性を飛び出して，日本中，世界中から支持された。皆が応援してくれたおかげで，「はやぶさ」地球帰還から 5 年後には「はやぶさ 2」が宇宙に復帰し，次の新たな小惑星を目指し航海している。長友先生のご遺志の後半は，決して学問分野にだけとどまるものでない。
さて，本年度から新たに「宇宙探査イノベーションハ
ブ」事業を興した（図）。JAXA は，地球周辺を飛び出して，
月・小惑星・火星を人類の活動領域として取り込む「宇参考文献※1 長友信人「宇宙工学特論第1」，1996年度東京大学大学院冬学期講義録，1996年
10 月※2 國中 均，西山和孝，清水幸夫，都木恭一郎，川口淳一郎，上杉邦憲「小惑星探査機『はやぶさ』搭載マイクロ波放電式イオンエンジンの初期運用」，日本航空宇宙学会論文集，Vol.52 No.602 pp.129-134，2004年※3 國中 均「東奔西走：Up in the Air」，
『ISASニュース』2012年7月号（No.376）

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S-520-30号機打上げ実験 研修生参加報告
研究開発部門 第一研究ユニット

杉村さゆり

追跡ネットワーク技術センター ネットワークチーム

木目歩美

2015 年 9 月に実施された観測ロケットS-520-30 号機打上げ
実験では，普段観測ロケットとは縁のない JAXA内の若手や新採用者 8 人が，研修生として参加しました。相模原キャンパ
スでの飛翔前試験から始まり打上げ実験終了まで関わった感
想や思いを，代表して2 人に語っていただきました。打上げ

S-520-30 号 機 と 研 修生たち。前列左から杉村さゆり，木目歩美，
大 野 剛，後 列左から
松 本 万 有， 三 木 肇，
中村隆宏，土屋直大，
茂渡修平。

実験の様子は『ISASニュース』2015年10 月号，噛合せ試験の様子は8 月号の「ISAS事情」をご覧ください。（竹前俊昭）
杉村：9 月11日に鹿児島の内之浦宇宙空間観測所で行われた観杉村：私の担当班は電源でしたが，この班に所属して思ったの測ロケットS-520-30 号機の打上げに参加してきました。内之浦はは，「電源なしには何もできない」ということです。電源は絶対

非常に天気に恵まれて，スケジュール通りの打上げができました。

必要不可欠な存在で，この部分にトラブルが生じると，ほかのこ

木目：そのころ，関東地方をはじめ本州は台風による大雨で大変とがまったくできなくなってしまいます。当たり前のことなのでなことになっていましたが，九州だけは快晴でした。ロケットをすが，実際に観測ロケットに関わることで身をもって実感し，非追尾するアンテナがある宮原からは，海と空と射点が毎日きれい

常に責任の重さを感じました。

に見えていました。

木目：私はレーダ班に所属していました。不可欠という意味では――内之浦はどんなところでしたか？

レーダも同じで，レーダなしではロケットがどこを飛んでいるの杉村：今回初めて内之浦に行きましたが，自然豊かで，観測所

か分かりません。ロケットから信号が返ってくると，ロケットがからの景色は最高でした。水平線に種子島が見えることもありま「ここにいるよ！」と返事をしてくれているみたいで，本当にうれした。

しかったです。やっぱり自分が携わった部分には，よりいっそう

木目：そんなのどかな雰囲気の内之浦で特に印象に残っているの愛着を感じます。

のは，地元の人との触れ合いです。歩いていると「あんた観測

杉村：確かに，実験ではさまざまなことに垣根なく関わりました

所の人でしょ？」「打上げ今日だね。頑張ってね！」「俺，消防団が，自分の担当した部分となると思い入れがありますよね。

だからよろしく！」と，たくさん声を掛けてもらいました。地元――研修を終えて思うことは？

の協力あってこその打上げなのだと，ひしひしと感じました。

木目：今回の打上げで経験したことは，現在の仕事に活かされ

杉村：糸川英夫先生が大切にしていた「地元住民との触れ合い」ていると思います。私は現在，ロケットではなく人工衛星を追跡の精神が受け継がれ，根付いているのだと感じました。長年観する部署にいます。観測ロケットで実際にモノを見ているので，

測ロケットに携わっている人たちは，宿の人から「お帰りなさい」

書類などで機器の名前を見て「あのとき見たやつだ」と記憶をたと出迎えられていて，まるで本当の地元に帰ってきたかのようでどることもしばしばです。

した。

杉村：私は現在，観測ロケットと同じ電源に関する研究をしてい――打上げに至るまででも，全体と担当部分それぞれの視点ます。今回感じた「電源の背負う責任の重大さ」を忘れないようで関わることができたようですね。

仕事に取り組んでいます。また，非常に強く感じるのは「実際に木目：内之浦での作業はとても順調でした。相模原での噛合せモノをつくり，動かして確かめることの大切さ」ですね。紙の上試験では，いろいろありましたが……。

で完璧な図面をつくり上げても，実際につくったモノが完璧とは

杉村：確かにいろいろありました。でも，どんなトラブルが起こっ限りません。宇宙機はさまざまな機器が組み合わさったもので，ても，全員が一丸となって真剣にトラブルに向き合っていたのが組み上げて初めて発覚する問題もあります。それに気付くために印象に残っています。

は，紙の上で正しい理論を唱えるだけでは駄目で，手を動かし，

木目：そうですね。担当班としてはいくつかに分かれていました

実際に実験していくことが大事なんだと感じました。

が，その班の垣根を越えて協力し合っていました。JAXAもメー

木目：これは余談ですが，ちょうど内之浦では，えっがね祭り

カーも学生も関係なく，まさに「みんなでつくり上げる」とはこ（えっがね：伊勢海老のこと）が開かれていて，おいしい思いをしういうことを言うんだろうな，と感じました。

ました。内之浦に行くときには，ぜひ味わってほしいです！

ISAS ニュース No.418 2016.1 ISSN 0285-2861
発行／国立研究開発法人 宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所
発行責任者／ ISAS ニュース編集委員会 委員長 山村一誠
〒 252-5210 神奈川県相模原市中央区由野台 3-1-1

新年あけましておめでとうございます。昨年末は「はやぶさ 2」の地球スイングバイ，「あかつき」の金星周回軌道投入がいずれも成功し，良い締めくくりでした。本年もこの調子で成功が続くことを願っています。
（田中 智）
編集後記

TEL: 042-759-8008

本ニュースは，インターネット（http://www.isas.jaxa.jp/）でもご覧になれます。
デザイン／株式会社デザインコンビビア 制作協力／有限会社フォトンクリエイト

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