ISSN 0285-2861

JAXA宇宙科学研究所

2020

10

News

No.475

宇宙研のマイクロ波イオンエンジン（左上図）と開発中の国産ホールスラスタ最新モデル（左下図）
国産ホールスラスタシステムは地球周回ならびに深宇宙機の輸送力向上のための大型電気推進機として期待されており、技術試験衛星 9 号機（ETS- 9、右図）に搭載され軌道上実験に供される。

The Forefront of Space Science

宇宙
科学
最前線

ホールスラスタが切り拓く宇宙探査の新時代
宇宙飛翔工学研究系

船木 一幸（ふなき いっこう）

はじめに宇宙機は軌道変換する際、推進剤をジェット噴射してその反力として推進力を得ます。真空の宇宙環境では「排気したジェットの流量」×「速度」が「宇宙機の推進力」ですから、排気速度を大きくすることで燃費を高め、少ない推進剤で宇宙機の速度増分を高めることができます。宇宙推進機研究の核
心は、高速なジェットを生成して軌道変換に必要な速度増分（ΔV）能力を向上させる、この1点にあると言っても過言では無く、排気速度を1%でも高めるための研究開発が続いています。燃費の良い推進機の代表例としてイオンエンジンがあり、小惑星探査機「はやぶさ」「はやぶさ 2」にて主推進として採用され、小型の宇宙機でも小惑星への往復航行が可能であることを示しました。ただ、こうした電気推進による燃費向上メ
リットは、何も小型の宇宙機に限定されるわけではありません。大型の電気推進で大型の宇宙機を駆動することで大規模な輸送を効率化することができますが、今回紹介するのはこのための次世代電気推進機である「ホールスラスタ」です。

図1 開発中のホールスラスタの動作領域

せますが、5 t の衛星を 6ヶ月で静止軌道まで運ぶためには、約720 mNの推力が必要です。これを 2 台のスラスタで担うと開発中のホールスラスタシステムとその特徴

すると、1台あたり360 mNが必要であり、これが今回開発す電気推進を主推進とした衛星では、静止トランスファー等

るホールスラスタの目標推力になります。図1には研究開発の打ち上げ軌道から推進機を連続噴射して軌道高度を上昇さ

中の国 産ホー ルスラスタとJAXAで 既 開 発 のイオンエンジン

ISASニュース

2020. 10

No.475

1

について、それぞれの動作領域を示しています。イオンエンの性能劣化が見られた後は、スラスタの各特性をほぼ一定にジンもホールスラスタもキセノンイオンを電界により加速す保持できることが検証されました。推力等の特性劣化を抑える静電加速型の電気推進であり、10 km/s以上の高速ジェッるために重要なのが低損耗設計です。4 , 048 時間動作後のス

ト生成が可能な点は同一です。ですが、推力領域が大きく異ラスタを図 2 右図に示しますが、チャンネル部の多くが黒くなっており、衛星推進にて従来から用いられている化学推進

汚れていることが見て取れるでしょう。チャンネル部位はセ（20 ～ 500 N）とイオンエンジン（10 ～ 20 mN）の中間域であラミックで構成されており、もともと白色の材料でした。予る 500 mN級がホールスラスタでは提供可能となります。イオ

備耐久試験結果によると、チャンネルの損耗は 1 , 000 時間あンをグリッドにて抽出して加速するイオンエンジンでは空間たりで 10 μm以下と小さく、また、累積運転時間を重ねると

電荷制限* により単位面積あたりの推力が制約されるのに対し共に損耗率が減少する傾向でした。チャンネル部位では放電て、ホールスラスタにはこのような制約がありません。ホー

電圧である 300 Vに相当する高いエネルギーのイオンが大多ルスラスタでは、図 2に示した円環状のチャンネルに磁場を数なのですが、これらのチャンネル壁への入射をほぼ無くす

印加する独特な形態により高密度なプラズマジェットが実現ことができていると考えています。

可能であり、高出力な電気推進として最適であると言えます。

ブレッドボードモデルホールスラスタによる最適化研究

なお、図 2 には電子を供給する電子源（＝ホローカソード）についても記載されています。このホローカソードは電子を放出する特別な素材（6ホウ素化ランタン、
LaB6 ）
を用いており、

JAXAにおけるホールスラスタ研究が本格化したのは 2015

動作時はプラズマからの加熱を受け 1500℃程度の高温を維持

年からです。これまでに 4 つの実験室モデル（ブレッドボード

することから、素材が一定率で蒸発します。ホローカソードモデル）の試作がなされ、プラズマ生成と加速のための通称

は高温動作では高い蒸発レートが、逆に低温側ではコンタミ

チャンネル部位の設計最適化を進めてきました。図 1にはブ堆積影響による劣化を受けやすいことから動作範囲が限定さ

レッドボードモデル 3 号（BBM 3、□）、ならびに 4 号（BBM 4、れます。現時点での国産ホールスラスタは推定で 1万時間程■）スラスタの特 性が 描かれています。これらは外 径（直度の動作が期待できる一方で、動作可能域がまだ狭く、その径）がおよそ 20 cmですが、300 - 400 Vの放電加速電圧で 15 -拡張が今後の課題となります。

27 km/sとイオンエンジンに匹敵する排気速度と 500 mN前後の推力が得られています。推進効率が 60 %を超える点もあり

アポジモーターからホールスラスタへ優れた特性が得られていますが、こうした特性を軌道変換に従来型の地球周回衛星は打ち上げ後複数回にわたって燃焼

必要な長期間維持し続ける設計が重要になります。このためガスを噴射して衛星を増速させることで所定の軌道に投入さ

当時学術界で議論されていたチャンネル設計やスラスタ中心

れます。この軌道遷移には 500 N級の 2 液式化学スラスタが部に電子源を置くセンターカソード配置等の手法を取り入れ

もっぱら用いられており、楕円軌道のアポジ点でインパルス

ると共に、寸法則の解明に取り組み、放電加速電圧300V、推噴射することからアポジモーターと呼ばれてきました。これ

力 390 mN、排気速度 19 km/sの点（図 1中で■）をBBM 4 スラに対して開発中のETS- 9 は電気推進系のみを搭載した「オースタの最適動作点として探し当てました。技術試験衛星 9 号

ル電気推進化衛星システム」となっています。オール電気推機（ETS- 9）における軌道上実験では、主にこの動作点が実証進化衛星ではホールスラスタを半年ほど連続的に噴射して目されます。当初試験は海外設備で実施していましたが、2017

標の静止軌道まで遷移する他、静止軌道へ到達後は南北およ

年末には新しい試験設備（ホールスラスタ開発試験用（DT）

び東西軌道補償のために必要な増速を行います。それぞれのチャンバー）が完成したことから、早速BBM 4 スラスタを用い

モードでスラスタ噴射方向を変更することから、主スラスタ

た予備耐久試験を約 4 , 000 時間にわたって実施しました。結はアームジンバル上に搭載され推力ベクトルを調整すること

果は良好であり、動作初期から 500 時間程度をかけて 3 %弱が可能であり、また、アンローディング等も含めた自律姿勢

プラズマ
生成加速

電磁石

チャンネル

陰極
（＋）
アノード

プラズマ流

キセノンガスチャンネル部
セラミック壁

300～600V

キセノンガス

陰極
（－）
放電
（加速）
電源

LaB6ホローカソードa）スラスタ構成とプラズマ生成加速を行うチャンネル部位の断面図
図２ ホールスラスタの構成とスラスタ写真

2

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2020. 10

No.475b）
ホールスラスタの動作写真と4,048時間試験後の外観写真

The Forefront of Space Science

宇宙科学最前線

地球周回ならびに月への
輸送力向上
火星への
輸送船の実現

火星サンプルリターン探査の実現

図３ ホールスラスタによる将来の月火星探査イメージ制御を実施する予定です。ただし、ETS- 9 では海外製の実績

各種ミッションの最適動作を提供する「ワイドレンジ」対応でのあるホールスラスタシステムを主推進として利用し、国産す。既に13km/sから27 km/sまでの排気速度を複数の動作電ホールスラスタは衛星筐体（反地球面）に装着され、衛星全体圧で実現するスラスタならびに電源のブレッドボードモデルの信頼性を確保しつつ国産初のホールスラスタ実験を実施す

開発に成功しています。

る予定です。例えば軌道遷移時には主スラスタ 2 台と国産スラスタ1台の同時運転等が計画されています。
ホールスラスタ本体に加えて、ホールスラスタの制御系と深宇宙ミッションではミッション毎に最適な排気速度が変化 するため、ワイドレンジホー ルスラスタシステムは、月・火星・小惑星へといった各種ミッションの輸送力向上の決めこれを駆動する電源系（PPU）も重要な検証項目です。ETS- 9

手となります。Hシリーズロケットとホールスラスタシステム

では、制御系とPPUも、主推進については海外製の宇宙実証の併用により、輸送力は化学推進のみを用いる輸送に比べて済みのものを利用しますが、国産スラスタ実験用は新規開

概ね 2 倍とすることが可能であり、図 3に示した通り、月はも発となります。主要部分であるプラズマ生成・加速用電源はちろん火星圏へ「こうのとり」（HTV）規模の輸送船を送り込む

300 V/ 6 kWの直流・直流コンバータであり、時間変動するプことも可能になります。日本の火星輸送船（HTV-Mars）は、電ラズマ負荷に対応しつつ90%以上の高効率を目指しています。

気推進でのクルージングを想定しながら今後開発検討される

また、大きな負荷変動やサージ放電が発生した場合でも 1次ことでしょう。火星・小惑星への往復ミッションの輸送力が側へ影響を与えない設計となっています。この他電磁石を駆飛躍的に高まることから、解析上は火星本体からの我が国単動する直流電源やホローカソードを点火するためのキーパー

独のサンプルリターンも可能になります。次世代の探査ミッ

電源と、流量制御器系等のための補助電源を持ち、これらはションへ向けて、「はやぶさ」以来の技術革新が起こりつつあ

統合的に制御されたシーケンスにて動作され、一定電力で効ります。

率最大化等の自律制御によりシステムリソースを最大限利用できる仕組みになっています。

開発体制ならびに謝辞
ホールスラスタの研究開発では、JAXAを挙げての取り組み

ホールスラスタを商用へそして探査へが進められています。ETS- 9 搭載国産ホールスラスタの開発

今回は新規開発中のホールスラスタを中心にお話ししてきは第一宇宙技術部門プロジェクトチームが統括し、アドバイ

ましたが、ETS- 9 はオール電気推進化衛星バスとして国際的にザリーとしてのホールスラスタ技術委員会に支援をいただきも遜色のないものに仕上がりつつあり、主推進を国産スラスながら、研究開発部門と宇宙科学研究所が技術支援と設備運

タベースのシステムへとアップデートすることで、更なる競用の観点から協力する体制をとっています。また、技術課題

争力強化が図ることが可能です。このための技術課題の解決の解決に向けた研究を研究開発部門と宇宙科学研究所が国内にも取り組んでおり、スラスタスロットリング域の拡張とシ

外大学等と連携しながら進めています。これら関係各位と開ステム重量の一層の低減開発を進めています。こうした追加

発を担当する株式会社IHIエアロスペース、三菱電機株式会社の研究開発により、スラスタとしても海外製に対して遜色ののスタッフの皆様に、深く感謝すると共に、今後も活発な研ないものになりそうです。その一方、単体での販売や今後の究開発をお願いする次第です。

多様なミッションにおける利用のためには、あと一歩仕様の面から工夫が必要だと考えています。その1つとして現在取り組んでいるのが、幅広い排気速度レンジにて動作することで* 印加電圧に対して単位面積あたりで放出可能なイオンビーム電流値が制約される現象。表紙左上図の多孔グリッドを用いたイオン加速では、常にこの制約がかかる。

ISASニュース

2020. 10

No.4753

ISAS 事 情
2020年度気球実験
6 月下旬から9 月上旬まで、大樹航空宇宙実験場にて気球実験を実施しました。気球実験のシーズンは例年 5 月開始ですが、今年は新型コロナウイルス感染拡大（いわゆるコロナ禍）に伴い一時中断を余儀なくされた相模原キャンパスでの実験準備の期間を確保した結果、当初の予定よりも約1ヶ月遅いスタートとなりました。
実験実施に際しては、新型コロナウイルスを想定した「新しい生活様式」を実践するべく、3 密の回避や手指の消毒は当然のこと、実験参加者一人一人が使用する部屋や車両に至るまで従来の運用方法を見直したり、実験参加者数を最小限に絞ったりして、感染拡大防止に努めました。感染者数の多い首都圏から一定人数が出張することに関しては、幸い、地元の自治体や住民の皆様に温かく迎え入れて頂き、長年実験を続けてきたことによる絆の有難さを強く感じました。
さて実験は、大樹での準備を経て、7 月14日にB 20 - 03「皮膜に網をかぶせたスーパープレッシャー気球の性能評価」を、7 月25日にはB 20 - 04「マルチクロックトレーサーによる大気年代の高精度化」を、それぞれ実施しました。これら2つの実験は、こ
こ数年間、異常気象やヘリウムガス不足のために実施機会を得られなかった実験で、満を持しての実施となりました。実験で取得されたデータは今後詳細な解析が進められます。
一方で、このほかに予定していた3つの実験であるB 20 - 01「火放球直前の大気球 B 20 - 04 号機

星探査用飛行機の高高度飛行試験」、B 20 - 03「気球VLBI実験」、
BS 20 - 02「極薄ペロブスカイト太陽電池の気球飛翔」は、相模原や大樹での準備を進めたものの、今年度の実施を見送ることとなりました。直接的な原因は様々ですが、いずれもコロナ禍が一因となっており、残念です。
今年は、大気球実験グループ所属メンバーの入れ替わりのタイミングが重なったことなどから、例年になく初参加者が多かったのですが、こうして実験を実施できたことは、若手の育成という観点からも、今後に繋がる成果となりました。
コロナ禍において実験を遂行でき、3 ヶ月間に亘り1人の発熱者も出ずに無事に完了できたこと、ご協力いただきました関係者の皆様に深く感謝いたします。
（福家 英之）リモート開催 ： 第1回ISAS惑星探査ワークショップ報告
9 月 9 日から11日までの 3日間、第 1回ISAS惑星探査ワーク
ショップ（ISAS Planetary Exploration Workshop）をリモート開催しました。 本ワークショップは、（現行ミッションの状況報告
ではなく）数十年先の新しいミッション提案に繋がるような理工学を交えた学際的な発表および議論の場を設けることを狙って企画されました。また、もう1つの狙いとして、そのようなミッションを実現していくための分野横断的・大学-JAXA横断
的なチーム構築（プラットフォーム作り）のきっかけを作りたいと考えていました。数十年先を視野に入れているため若手研究者が企画し、また発表者・参加者もポスドク・博士課程学生を含む若手研究者が中心となりました。
コロナ禍の中でのワークショップということで完全リモート

リモート集合写真

4

ISASニュース

2020. 10

No.475開催とし、その利点を活かして国外等の遠方からの参加者を積極的に巻き込みました。また、日本語を母国語としない研究者を輪に入れるためにも原則英語での発表・議論を行いました（実はワークショップの運営も含めて英語で行いました！）。リ
モート開催の「気軽に参加できる」という利点が功を奏したのか、
ワークショップの参加登録は 246 名、瞬間最大同時参加人数は
約 150 名（発表者は 48 名）という想定を上回る規模での開催となりました。逆に、リモート開催の欠点である「全日フル参加できる参加者が少ない」「懇親会等の人と人の繋がりを深める活動が難しい」という点については改善の余地が残りました。試験的に実施されたこのスタイルはNew Normalとなっていくかもしれません。
ワークショップでは、探査対象毎（「火星」「 外惑星（木星以
遠）「」内惑星（金星・水星）「」月」「 小天体」）にスプリンターミー
ティングを開催し、数十年先の日本の惑星探査が何をすべきか？という議論を行いました。今回のワークショップでは、これらの問いに対する完璧な答えにはたどり着いていないものの、第一歩を踏み出せたことが大きな一歩だと考えています。
今後も本ワークショップを継続的に開催していきたいと考えています。
最後になりますが、ワークショップに参加・発表してくださった皆様、事前準備に時間を費やしてくださったSOCチームの皆様に、改めて感謝いたします。
（尾崎 直哉／村上 豪）

イオンエンジン運転終了、
拡張ミッションのターゲット決定
9 月号のISASニュースで、「はやぶさ2」のイオンエンジンの運転が99. 9％終了したことをお話ししましたが、残りの0.1%の運転を9 月15日の22時（機上、日本時間、以下同様）から開始しました。イオンエンジンは予定の速度まで順調に探査機を加速し、
9 月17日 03:15: 45に停止しました。停止時の予定の速度からのずれは、たった0. 05mm/s。これは、時速18 cmに相当します。
完璧と言ってよい運用でした。まさにイオンエンジンが有終の美を飾ったことになります。トラブルが多かった「はやぶさ」の時のイオンエンジンと比べると、非常に改良されたエンジンとなったことが実証されました。
一方で、「はやぶさ2」が地球にカプセルを帰還させた後のミッション（ 拡 張ミッション）についても検討が進みました。ISASニュース9 月号
で は、2001 AV 43と1998
KY 26という2つの小惑星が候補天体となったところまでお話ししました。その後、それぞれのミッション
イオンエンジン往 復 完走 後の集 合 写真。
について更に詳しく検討し管制室にて 2020 年 9 月17 日未明撮影。

て、最 終 的に1998 KY 26をターゲットとすることになりました。
その理由は、探査機の温度条件
や軌道運用において1998 KY 26に行く方がリスクが小さいということがはっきりしたためです。ただし、拡張ミッションを実施する
ためには、そのための予算を確 拡張ミッションのターゲット天
体 で あ る 小 惑 星 1998 KY 26 の 形保する必要があります。これは、 状モデル。直径は約 30 mであり、探査機に比べるとこの図に描か今後行うことになります。
1998 KY 26に 到 着 す る の は れているほどの大きさとなる。
（©Auburn University, JAXA）
2031年7 月の予定で11年ほど先のことになりますが、2026 年7 月には、2001 CC 21という小惑星をフライバ イしますし、黄道光や系外惑星の観測も行いながら惑星間空間をクルージングしていきます。探査機のハードウエア
がどこまで機能するかという技術的な耐久試験にもなります。
10 月からは、再突入カプセルをオーストラリアのウーメラ砂漠にぴたっと着地させるよう化学エンジンによる精密軌道制御を行います。また、カプセル回収隊もいよいよオーストラリアへ移動を開始します。
（吉川 真）

微生物の塊は紫外線を浴びても数年、浴びなければ数十年生存―「たんぽぽ」微生物宇宙空間曝露実験結果報告 ―「たんぽぽ」実験は国際宇宙ステーション曝露部共用ポート実
験候補として 2007 年採択され、検討を経て 2013 年JAXAと東京薬科大学の共同研究として実施が決定されました。
「たんぽぽ」
実験では微生物や有機物を宇宙空間に曝露する曝露実験と、超低密度固体エアロゲルを宇宙空間に曝露して超高速微粒子を捕集する捕集実験の 2 種類を 3 年間（一部延長で 4 年間）実施しました。その中で微生物曝露実験の結果がまとまり、今回Frontiersin Microbiology誌に掲載されました。報告はNHKニュースや、
国際的には117 のネットサイトで報道されました。
微生物が宇宙空間を移動するのではないかという仮説は100年以上前に提唱され、パンスペルミア（パンは汎、スペルミアは胞子の意）とよばれています。この仮説を検証する実験がESAとロシアを中心に複数回実施されていました。その結果、微生物が直接紫外線を浴びると死んでしまうが、紫外線が岩石中で遮られれば長期間生存できるという結果が得られていました。これまでの実験は、紫外線を何らかの方法で遮蔽していたのに対し、「たんぽぽ」実験では微生物を塊にして、紫外線もあたる宇宙環境（真空で放射線もあたる）に曝露しました。また、これまでの実験がそれぞれ 1回のみの実験であったのにたいし、「たんぽぽ」実験では同じ場所で 1年、2 年、3 年と微生物生存の時間経過を追ったことも新規です。この結果、微生物の塊が紫外線下でも2 〜 8 年、紫外線が当たらなければ数十年生存できることを明らかにしました。
実際に微生物が宇宙空間を移動する為には、微生物の塊が惑星を脱出し、移動し、別の惑星に着陸し、そこで増殖しなければなりません。これらが検証されているわけではないので、パンスペルミアが実証されたわけではありません。ただし今回の結果は、火星と地球の間を最短で移動できる時間（1 〜数年）
、微 「たんぽぽ」曝露パネル（たんぽぽチーム）。20 のユニットから構成生物の塊が生存できることを示 され、ひとつひとつのユニットには微生物あるいは有機物の試料したことになります。
が納められている。窓の無いユ
生命の起源には諸説あり論争
ニットは放射線測定用。
中ですが、RNA生命が最初に誕生したという考えがあります。 RNA生命の誕生には乾燥できる環境が必要で、生命誕生の場所として陸上の温泉やクレーター
等の乾燥と湿潤の両方が実現しうる場所が想定されています。
その環境を実現する場所として、40 億年前のほぼ海洋で覆われた地球よりも、星全体が 30 %海だった火星の方が生命の誕生に適していた可能性があります。今回の結果は生命の起源を考える上で、地球に限定しないで検討する必要があることを示しています。その検討の1つの方法は、実際に他の天体に生命がいるかいないかの探査を行うことです。またパンスペルミアがさらに検証されるなら、惑星保護についても見直す必要が出てきます。惑星保護では地球外天体に地球生命を持ち込まないことと地球外生命を地球に持ち込まないことを目指しています。もし、微生物の惑星間移動が自然の過程で起きているのであれば、微生物の人為的な移動の制限を緩和しても良いということになるかも知れません。
（山岸 明彦）ISASニュース

2020. 10

No.4755ISAS 事 情
JUICE搭載ガニメデレーザ高度計GALA：氷衛星の地形と地下海の測定を目指して
木星氷衛星探査JUICEはESAが主導する大型計画で、2022 年に探査機の打上げが予定されています。JUICEの科学観測機器のひとつに、日本も主要部の開発を担うガニメデレーザ高度計
GALAがあります。GALAは最大の氷衛星であるガニメデに対して、周回軌道上から全球への距離測定を繰り返し行うことで、氷で形成される地形を 3 次元的に把握し、更にその時間変動を計測します。
氷衛星の地形については現状では乏しい情報しかないので、GALAはその生成と進化の解明に大きな役割を果たすと期待されています。また、ガニメデの氷の地殻の下には液体の海がある可能性が指摘されています。地下海があればその潮汐のため、ガニメデの形状が僅かに変動したり、軌道運動が変化したりします。GALAはこれらの効果を計測することで地下海の有無を突き止め、特徴を把握することを目指します。地下海のサ
イエンスは、アストロバイオロジー（宇宙生命論）の観点からも意義が大きいと考えています。
GALAの開発はドイツを中心に、日本、スイス、スペインを加えた国際協力で進めています。日本は受信光学系、検出器・周辺機器、そしてアナログエレクトロニクスの 3 つのモジュールを担当しています（スイス、スペインは電気系のモジュールを 1 つずつ担当）。日本の担当部分は高感度の検出器を含み、光学、熱構造、機械および電気系が絡み合う心臓部とも言えます。これらの 3 つのモジュールとも、このたびフライトモデルの欧州へのデリバリーを迎えました。この先は各種の試験と、もう一式のハードウエア製作（フライトスペア）があります。設
計変更が生じないことを願うばかりです。

デリバリー前のGALA日本担当部分

GALAの開発では様々な理由により、これまでに経験した同規模のプロジェクトに比べて多くの労を要しました。例えば、電気系以外は宇宙研責任で実際に開発を遂行しています。
GALAの経験と教訓は、ぜひ他のプロジェクトとも共有して活かしたいと思っています。個人的には、GALAに携わる前は宇宙望遠鏡による系外惑星（第 2 の地球）観測を目指した開発をしていました。分野も技術も大きく異なるので脈絡がないようにも見えますが、昔も今も宇宙における生命を目指しています。
GALAの成果も、この先の研究も、たいへん楽しみです。
（塩谷 圭吾）「宇宙科学探査交流棟」
再開から3か月
新型コロナウイルス感染拡大による緊急事態宣言のただなかにあった 4 月、私たちはどうすれば交流棟の展示見学を再開できるのか検討を始めました。5 月に策定された博物館業界の感染拡大予防ガイドライン等をふまえ、6 月 25 日に臨時休館を解除しました。それからの展示見学はすっかり様子が変わっています。
以前は誰でも自由に出入りすることができましたが、現在はネットからの予約制で人数制限をしています。手で触れる展示

館内の白い壁をス
クリーンにして映像を投影する壁面シアター。
周りの人との間隔を空けてご覧いた
だいています。
JAXA相模原キャンパス 宇宙科学探査交流棟

6

ISASニュース

2020. 10

No.475

物はこまめな消毒が難しいことから休止中で、好評だった対面型の展示解説ツアーも実施していません。
交流棟をオープンしてからもうすぐ 3 年。宇宙科学探査について体験的に学べる場として、昨年まではハンズオン展示やミニレクチャーを積極的に増やしてきたところでした。体験型の展示や交流活動を制限することは、これまで取り組んできた方
向性とは正反対で、とても寂しいことではあります。
今はできる工夫を考え続けて運営するしかありません。展示
解説ツアー休止の代わりに、各自のスマートフォンで聞ける音
声ガイドを導入しました。大きな映像をご覧いただける壁面シ
アターも始めてみたところ好評です。学校の校外学習も条件付
きですが受け入れています。
これほど世の中のありさまが変わっても、以前と何ら変わっていないこともあります。人びとの宇宙への関心です。最近では「はやぶさ 2」地球帰還も交流棟を訪れるきっかけとなっているようです。世の中の不安が広がっている昨今ですが、宇宙科
学・宇宙探査は人類の希望を感じさせるものであり続けるということを、この状況下で改めて感じています。「見学できてよかったです」との声に支えられつつ、これからも運営の工夫を続けていきます。将来につながることを願って。（大川 拓也）

http://www.isas.jaxa.jp/visit/（2020年2月28日から6月24日まで臨時休館でした。
）

載
連
第

イラスト ©石川雅之／講談社

みお つくし18 回 世代も国境も越え水星へ挑むベピコロンボの物語

水星／『惑わない星』
より

赤道直下の移設作業
オランダでの試験が終わり、ついに探査機は射場へ移動

暑さと湿度で、時折来ると な り ま す。 場 所 は 仏 領ギアナ に あ るCSG（Centre Spatial

スコールに注意しながら、

Guyanais）
。MMO（
「みお」
）の地上システムに係る作業として、皆汗だくでの作業になり

私は 2018 年 5 月、8 月、9 月の 3回CSGへ出張しました。現地でました。開梱、搬入後はは空港、ホテル、CSG以外は英語があまり通じない事（現地は装置の据付調整や日本とフランス語）の他は特に不自由なく過ごせました。現地のレスのデータ通信確認を行い

トランでは生肉料理であるタルタルを知らずに注文し、初めてます。現地での電源配線

食べました。生牛挽肉の上に卵の黄身が乗っており、自分で好工 事 や 通 信 確 認 は 現 地 探査機移設作業を無事完了した後のきな味付けをして食べるのですが、南米ということで生水などの専門スタッフと調整しに気を付けるよう注意していたので、少し勇気が必要でした。

ながら行いました。日本との通信に使用しているISDN回線が食べてみると美味しく、その後タルタルを見つけると注文する

サービス終了していたというトラブルもあり、その原因が分ようになりました。幸い、現地では私も含め、誰もおなかを壊

かるまで何度も現地スタッフと調査をすることになりました。

集合写真

すような事がなく、無事に滞在期間を終える事ができました。

結果としてはうまく通信出来るように調整ができたのですが、

さて、現地作業について。探査機本体

国際ミッションならではの難しさを痛感しました。その後日は後述する専用機であるアントノフで空輸

本のスタッフや現地スタッフの協力で無事システム構築も完されますが、それ以外の装置類は船便で了、「みお」の搬入も終わり、打上げに向けた最終確認の準備

衛星より少し前に現地に到着します。我々が整いました。

初見時に衝撃的だったタルタル

は木箱で梱包された器材を開梱し、システ

この滞在を経て、国際協力ミッションの楽しさと難しさを覚

ムを構築するのですが、そこは赤道直下のえ、好きなフランス料理が1つできた事が大きな収穫でした。

ギアナです。開梱作業は蒸し風呂のような

地上システム・運用担当

太田 方之（おおた まさゆき）

アントノフ
2018 年 5 月、MMO（「みお」）のオランダのヨーロッパ宇宙技術研究センター（ESTEC）から南米仏領ギアナの射場（CSG）への輸送に立ち会いました。熱制御系担当として「みお」が輸送中に所定の環境に維持されていることを確認し、必要に応じて対処するのが任務です。オランダのスキポール空港から南米仏領ギアナのカイエンヌ空港まではロシアのアントノフという超巨大輸送機で輸送されました。

アントノフ（Copyright: ESA-M.Cowan）

他に搭乗しました。途中サンタ・マリア島に給油と時間調整のアントノフは衛星の輸送によく使われている世界最大級の貨ために寄港しました。衛星コンテナと積荷の健全性を確認後、物機です。胴体前後に大きな貨物扉を持ち、2 基のクレーンがESAとTAS-Iの人たちと連れ立って空港の外のお店に行き、軽貨物室に装備されていて、貨物の搬出入がスムーズにできまい食事をとりました。お店には卓球台やビリヤード台などがあす。貨物室の上、操縦室の後ろにクルーの個室と顧客のためり、彼らと一緒に遊んだのは良い思い出です。アントノフに戻の座席スペースがあります。普通の旅客機と同じ座席ですが、り、衛星コンテナの健全性確認後、カイエンヌ空港に向けて出「いいやつを選んで座ってくれ」と言われました。座席のところ発しました。

に窓はなく外の様子はわかりません。飛行中貨物室はある程度与圧され空調されていますが、人が耐えられる気圧・温度ではなく飛行中のチェックはできません。地上でだけ衛星コンテ
ナにアクセスできました。
ESAの電気推進モジュール（MTM）と混載でしたので、ESAから1名と衛星試験を請け負っているTAS-I社から3 名が、私のアントノフも南米ギアナも初体験でとても心配しましたが、結果として問題なく輸送できてほっとしました。
…今回で一旦連載は中断になります。まだまだお伝えしたい
ことがたくさんあります。しばらくしたら再開したいと思います。どうぞご期待ください！
（おがわ ひろゆき）
BepiColombo計画 日本側プロジェクトマネージャ 小川 博之

ISASニュース

2020. 10

No.4757

宇宙・夢・人S p a c e

H u m a n

D r e a m

「できっこない」と言われるくらいでないと燃えません！
成功と失敗の狭間の真剣勝負でこそ進歩する

宇宙飛翔工学研究系 教授
研究基盤・技術統括森田 泰弘（もりた やすひろ）
1958 年、東京都生まれ。東京大学大学院工学系研究科博士課程修了。工学博士。カナダ・ブリテッシュ・コロンビア大学客員研究員、宇宙科学研究所助手などを経て、2003 年より宇宙輸送工学研究系教授。M-Vロケット、イプシロンロケッ
トのプロジェクトマネージャとして開発・打上げをリード。2017 年より研究基盤・技術統括兼務。
専門はシステムと制御。

──深宇宙OTVを実現した例はあるのでしょうか？
まだありません。深宇宙OTVは、輸送工学と探査工学が融合──「おおすみ」打上げ 50 周年記念で開催した「宇宙科学・探査

し、1 つのシステムとして最適化させることで実現します。こと『おおすみ』シンポジウム」で総合討論のモデレーターを務めら

れは、まさに「おおすみ」以来、私たちが挑戦してきた集大成、＊れました（シンポジウムの様子はこちらでご覧いただけます ）。

私たちだからこそ出てくる発想です。実現したら世界はすぐ追基調講演で秋葉 鐐二郎先生が大切なことを仰いました。
「『おいかけてくるでしょう。科学や技術に携わる者としてこれ以上おすみ』成功に至る 4 度の失敗は全て成功とも言えるし、『おおすみ』の成功自体が失敗とも言える」科学と技術は成功と失敗ない快感です。

の狭間の真剣勝負でこそ進歩するということです。ところが最温めると溶ける。新しい固体燃料を開発

近の宇宙研は組織自体が失敗を恐れて萎縮し、大きな挑戦にし──打上げロケットについて新しい動きはありますか？

り込みしているという強い危機感を私はもっています。
──宇宙研がやるべき大きな挑戦とは？

ロケットを身近な乗り物にするというコンセプトで、イプシ
ロンではモバイル管制など打上げシステムの革新を図りまし

NASAやESAが躊躇するようなことに挑戦し続けるべきです。

た。次の大きな挑戦は固体燃料の改革です。現在の燃料は粒子

例えば、イプシロン級の小さな探査機で小回りよく機敏に（短を混ぜた樹脂に熱を加えて固めますが、一度固めるとやり直し

期間低コストで）超一流の科学や技術に挑戦する。小型化は日が利きません。これでは効率が悪い。私たちは逆転の発想で、本のお家芸、タイムリーに世界をリードするパイロットになれ

熱を加えると溶ける、それを何度でも繰り返せる固体燃料（低れば素晴らしいと思います。

融点固体燃料：LTP）を開発して、まるでチョコレートのようにプログラム化によって大きな挑戦を成功に導く
──探査機の小型化は打上げ頻度の増加にもつながりますね。

簡単に製造しようと考えています。
──現在の開発状況は？
一昨年、昨年と小型ロケットの飛翔実験（赤平市と大樹町）にそのとおり。単に回数を増やすだけでなく、これからの時代

成功し（写真）、現在は観測ロケットの開発に挑戦しています。

に大事なのは「プログラム化」という概念です。ひとつひとつ

その先はイプシロン級への応用です。低融点固体燃料という発の挑戦的な探査計画の物語を戦略的に繋ぎ、壮大な宇宙叙事詩

想は昔からありましたが、実現できるはずがないと考えられてとして展開するのです。小惑星探査機「はやぶさ」と「はやぶさきました。実は、イプシロンのモバイル管制も、周囲からは「で2」は、結果的にプログラム化の勝利と言えます。今後はこのよ

きっこないからやめておけ」とうなことを計画的に行う必要があるでしょう。

言われていたのです。でも、そ深宇宙 OTV が探査を変える

いと燃えないですよね。科学も──探査機を小型化すると、遠くの天体まで行くことが難しくな技術も進歩しません。

れくらい難しいことに挑戦しな──未来に向けた抱負をお聞かるのでは？
答えの 1 つが「深宇宙OTV（深宇宙を行き来する輸送機）」といせください。

うアイディアです。現在の探査機は、探査を行うためのコア部「日本の宇宙開発は欧米の後分と目的地までの往来を司る輸送部分で構成されていますが、追いで始めたわけじゃない。将後者はどの探査機でも似たり寄ったりです。それを共通化して来の目標を定めてやってきたの宇宙に置き、繰り返し使えるようにしておけば効率が断然よくだ」という秋葉語録があります。

なります。探査機の開発はコア部分だけですむのでイプシロン

この精神を胸に、これまでの延でも深宇宙探査に挑戦できますし、高度な探査に英知を結集し長線上にはない新たな世界を切て宇宙科学が飛躍的に発展するでしょう。

り拓いていきたいと思います。 （2018 年、協力：植松電機）

LTPロケット初飛行* https://www.youtube.com/watch?v=tmDq3n-wdKA&feature=youtu.be

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編集後記
緊急事態宣言発令から早半年がたち、本号で紹介された惑星探査
ワークショップのリモート開催のような新しいスタイルでの活動がISASでもかなり板についてきたように思います。オンライン会議が当たり前になって会議場所の確保に気を回さなくてよくなったのは思わぬ恩恵でした。
（荒川 聡）ISASニュース

2020. 10

No.4752020年10月号

ISSN 0285-2861

発行／国立研究開発法人 宇宙航空研究開発機構
発行責任者／宇宙科学広報・普及主幹
藤本 正樹
編集責任者／ ISAS ニュース編集委員長 山村 一誠
デザイン制作協力／株式会社アズディップ〒 252-5210 神奈川県相模原市中央区由野台 3-1-1

ISASニュースはインターネットでもご覧いただけます。▶http://www.isas.jaxa.jp/
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No.475

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