ISSN 0285-2861

ニュース

JAXA宇宙科学研究所

2016

8

No.425

実験・工作・講演などで活気にあふれた JAXA 相模原キャンパス特別公開 2016

宇 宙 科 学 最 前 線

重力波と宇宙科学研究所

東京大学宇宙線研究所

川村 静児 （かわむら せいじ）

重力波の初検出
ついに重力波が検出された！ 2015 年９月 14 日、アメリカの重力波検出器 Advanced LIGO が、13 億光年遠方で起こった太陽の 30 倍程度のブラックホール連星の合体から放射された重力波を検出したのである。これにより、宇宙を重力波によって観測する重力波天文学が創成され、従来の電磁波や宇宙線などによる観測とあわせて、我々が宇宙をより深く理解していくことが可能となった。
実は、宇宙科学研究所は重力波検出の歴史にとって非常に重要な役割を果たしてきた。さらに、今後は宇宙研と重力波研究の関係はより一層密なものになっていくことが予想される。このあたりの事情をご存じでない方もいらっしゃると思うので、重力波研究と宇宙研の関係を
ここにまとめておく。

TENKO-10 の誕生
1983 年４月、東京大学大学院に入学した私は、宇宙研の河島信樹先生に師事した。宇宙プラズマの研究を行っていた河島先生は、ちょうどその頃新たな研究分野の模索を始めたところであった。１年先輩の平尾淳一さ

図１

相模原キャンパスＤ棟３階のプラズマ実験室内に建設された、10m のアーム長を持つレーザー干渉計型重力波検出器プロトタ
イプ TENKO-10。

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ん（現・大東文化大学教授）と一緒にいくつかの可能性について検討した結果、河島先生の下した結論は、『当時日本ではまだ誰も行っていなかった、レーザー干渉計を用いた重力波検出実験に挑戦する』というものであった。離れた位置に鏡を２枚吊り下げ、重力波によって引き起こされる鏡間の距離の変化を、レーザー干渉計を用いて計測するのである。この決断は、後から振り返って
みるとまさに慧眼であったと言えよう。果たして、その後、それまで重力波検出のメインストリームであった共振型重力波検出器に取って代わって、レーザー干渉計型
重力波検出器の時代がやってきたのである。
テーブルトップ実験などの技術開発に続いて、1987
年頃から建設された日本初の本格的な重力波検出器プロ
トタイプが、10m のアーム長を持つ TENKO-10（図１参照）である。当時、宇宙研は駒場から相模原に移転しつつあるところであり、TENKO-10 は初期の段階で相模原キャンパスＤ棟３階のプラズマ実験室内に建設された。同じ実験室には柳澤正久さん（現・電通大教授）が担当していたレールガンや、齋藤宏文さん（現・宇宙研教授）が担当していたフリーエレクトロンレーザーの装置があった。レールガンを発射する時やフリーエレクト
ロンレーザーを動作させる時は警報が鳴り、実験全般のサポートをしてくださっていた矢守章さん（元・宇宙研技官）らとともに、皆で実験室の隣の居室に避難したものである。
河島先生は、当時世界一の感度を誇っていたドイツのマックスプランク研究所の、30m プロトタイプの中心的研究者であった Roland Schilling 氏（残念ながら去年お亡くなりになった）を、駒場時代と相模原への移転後の２度、招へいしてくださった。特に相模原では、TENKO-10 の立ち上げを一緒に行うことによって、我々は Schilling 氏から光学、制御、電子回路など干渉計の理解に必要な全ての技術を学んだ。特に装置の感度を上げるために、どのようにしてノイズハンティングを行っていくかについて、実際の雑音と向き合ってあれやこれやと試行錯誤を繰り返しながら、いろいろな雑音を同定し、そしてそれを低減していった。その結果、TENKO-10の感度の方もぐんぐんとよくなっていき、1989 年には、30m プロトタイプに鏡の変位に対する感度であと１ケタと迫るまでになった。このノイズハンティングの経験は、のちに重力波検出器の感度を上げていく上での大きな財産となった。その後、超新星 1987A の残骸にパルサーが見つかったという報告がアレシボ天文台でなされ（これはテレビの雑音であったことがのちに判明）、
我々はパルサーから放射される重力波を検出するため、
TENKO-10 による 100 時間以上の重力波観測を行った。
重力波の検出には至らなかったが、比較的良い感度で非常に安定に動作したという事実は、レーザー干渉計型重力波検出器の実験をさらに進めていく上での大きな自信となった。

TENKO-100 の建設
TENKO-10 の研究をまとめて博士号を取得した私は、
その後カリフォルニア工科大学（Caltech）に移ったのであるが、河島先生はさらに大きな装置の建設に取り掛かった。これが当時としては世界最大の、100m のアー

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図２

相模原キャンパスの敷地内に建設された、100m のアーム長を持つレーザー干渉計型重力波検出器プロトタイプ TENKO-100。
（河島信樹先生 提供）

ム長を持つ重力波検出器プロトタイプ TENKO-100（図２参照）であった。TENKO-100 の中心部は相模原キャンパスの敷地の東の角に位置しており、そこから北西と南西の方向にそれぞれ 100m のアームを伸ばしていた。
1992 年、私は１年間だけ TENKO-100 の建設を手伝うことにした。当時、大学院生だった三代木伸二君（現・東大宇宙線研准教授）や高橋竜太郎君（現・国立天文台助教）らと一緒に TENKO-100 の立ち上げを行った（ちなみに彼らは現在、KAGRA の主要な役割を担っている）。
何とか、宇宙研滞在中に、干渉計の一応の動作まで漕ぎつけたいと思い必死に頑張ったが、残念ながらあと一歩及ばず後ろ髪を引かれる思いで Caltech に戻った。そしてその数日後に三代木君らから「動作しました！」という知らせが来たのを覚えている。
なお、河島先生はその後も TENKO-3000 を理学委員会に提案するなど重力波初検出に向かって精力的に働きかけた。また、当時、宇宙研では臼田の 64m 電波望遠鏡を用いたパルサータイミングや衛星のドップラート
ラッキングによる重力波観測実験も行われていたことを申し添えておく。
さて、私は、1997 年に Caltech から国立天文台に異動し、当時国立天文台のキャンパス内に建設中であった
300m のアーム長を持つ TAMA300 のプロジェクトに参加した。そして日本の重力波グループのメンバー全員の努力の結果、ついに 2000 年に世界最高感度を達成し、2001 年には 1000 時間以上の長期観測も行った。

DECIGO 計画の検討
その頃私は将来計画としてスペース重力波アンテナの検討も始めた。当時、ESA と NASA が推進していた
スペース重力波アンテナ LISA の狙う周波数帯（1mHz～ 100mHz）と地上の検出器の狙う周波数帯（30Hz ～3kHz）の間に面白い物理はないものかと中村卓史さん（2016 年の３月まで京都大学教授）に相談したところ、
その後、瀬戸直樹さん（現・京大助教）が、遠方にある中性子星連星からの重力波の波形を 0.1Hz ～ 1Hz あた
りで精密に測定することにより、宇宙の膨張加速度が直接測定できるという素晴らしいアイデアを考え出してくれた。そこで、３人でそれに関する論文を書き、その論文の中で、このスペース重力波アンテナを DECIGO（図３参照）と命名した。
DECIGO はその後、主たる目的として宇宙誕生後 10-34

宇 宙 科 学 最前線
た超小型重力波検出器 SWIMμνの打ち上げと運用に成功している。
ところで、国立天文台において私は、
DECIGO や地上の第 3 世代検出器のための技術開発も行っていた。その頃、研究棟の改修に伴って実験室がなくなり、途方に暮れていた私に救いの手を差し伸べてくださったのが、当時、国立天文台先端技術センター長だった常田佐久さん（現・宇宙研所長）であった。常田さんは我々の行っている実験を見て「面白いね！」と言ってくださり、先端技術センターの巨大な実験室を使わせていただけること に な っ た。 お か げ で 我 々 は『PhysicalReview Letters』論文７本を発表するなど
素晴らしい成果を上げることができた。
図３

スペース重力波アンテナ DECIGO。1,000km 離れたドラッグフリー衛星の中にある鏡の間で光共振器型レーザー干渉計が構成される。

KAGRA から DECIGO へ

その後、2010 年に待望の KAGRA（図４ 参 照 ） の 予 算 が つ き、 私 は KAGRA に専念するため東大宇宙線研に異動した。
KAGRA は神岡の地下に設置された３km のアーム長を持つ重力波検出器であり、鏡の熱雑音を低減するため低温のサファイア鏡を用いている。現在、KAGRA は第 1 段
階の initial KAGRA の試験運転が終了し、最終段階である baseline KAGRA の建設に取り掛かったところである。
そして、2017 年度中の低温干渉計の動作を目指している。
今後は一刻も早く KAGRA を完成させ、LIGO や Virgoとともに世界の重力波観測ネットワークに加わり、重力波天文学をさらに発展させていく必要がある。その次はPre-DECIGO を打ち上げ、ブラックホール連星形成のメ
カニズムを解明し（ノーベル賞クラスの研究！）、そし
ていよいよ DECIGO を打ち上げ、前述のきらめくようなサイエンスを達成し（いったいノーベル賞何個分の研究だろうか？）、私としては、ゆっくりと宇宙の産声に耳を傾けたいものである。

秒頃に起こったと考えられているインフレーションの時代に発生した重力波の検出に焦点を移し、そして安東正樹君（現・東大准教授）らとともにそれを可能にするための予備概念設計を行った。DECIGO は宇宙科学ミッションであるので、船木一幸さん、高島健さん（いずれも宇宙研准教授）、河野功さん（JAXA 研開部門）らの衛星の専門家にも検討に加わっていただいた。もし DECIGOが成功してインフレーションからの重力波を検出することができれば、インフレーションの存在、そしてそれがどのように起こったかなどの謎を解き明かすことができる。DECIGO は他にも多彩なサイエンスの目的を持ち、以下にその一部を示す。①遠方の中性子星連星からやってくる重力波の波形を精密に測定することにより、宇宙の膨張加速度を直接計測しダークエネルギーの特性評価を行う。②インフレーション期に生成された重力波には宇宙の再加熱の情報が刻まれるので、そのスペクトルを計測することにより、宇宙の熱史を決定する。③遠方の中間質量ブラックホール連星の合体からの重力波イベントの頻度を調べることにより、銀河中心の巨大ブラックホールの形成のメカニズムを解明する。④中性子星とブラックホールの連星からの重力波の波形を精密に測定することにより、修正重力理論に対してこれまでより４ケタ強い
制限をつける。⑤インフレーションからの重力波の右回りと左回りの偏極に対する非対称性を観測することにより、初期宇宙におけるパリティー対称性を検証する。また、
DECIGO の前哨衛星である Pre-DECIGO により、Advanced LIGO が見つけたような、太陽質量の 30 倍程度のブラックホール連星がよりたくさん見つかり、その形成のメカニズムが解明されることも期待できる。
なお、すでに DECIGO 実現への第一歩とし
図４ 神岡の地下に建設された、3km のアーム長を持つ大型低温重力波望遠鏡 KAGRA。
て、2009 年に安東君らが中心になって行っ（東大宇宙線研・重力波観測研究施設 提供）

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2016. 8No.425

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ISAS

事

情

記者発表「微粒子の表面模様に残る
小惑星イトカワ40億年の歴史」の様子
小惑星探査機「はやぶさ」が地球に持ち帰った小惑星

jp/jaxatv/detail/7832.html) にアップされています。

イトカワ微粒子の最新の科学成果を、一般の方に向け６

JAXA-TV の記録はここまでですが、実はその後、記者

月 22 日に発表しました。当日の TV ニュースが３、翌が発表者の周りに集まりさらに質問が続きます。今回は日の新聞紙面掲載が 11、発表後のネットニュース掲載

約１時間、16 時頃まで続きました。一番多かった質問

が 100 を超え、SNS によりさらに拡散されていきまはイトカワ微粒子の模様のでき方に関する詳細です。次した。前回の記者発表が 2013 年 10 月 18 日でしたに多かった質問は、現在の小さなイトカワがいつできたので、「はやぶさ」の科学成果の一般向け発信は、講演のかということです。後者の質問の答えは来月号のミニ会などを除くと、なんと３年ぶりです。

特集でご紹介します。

皆様に成果をもっと知っていただきたいので、昨年７記者発表をしていなかった３年間の間に、多数の研究

月に新規組織として発足しました地球外物質研究グルー

成果が国内外の研究者により、国際的な科学専門誌に発プと広報部で協力して、成果発信の体制を強化しつつあ表されています。その上、現在も研究が世界各地で進行ります。その第一弾が上記の記者発表です。御茶ノ水の中です。今後は、これらの成果を記者発表やホームペー

プレスルームで行いましたが、会場には報道関係８社がジ等を通じて皆様に紹介していきます。イトカワの科学

参加し、質疑応答を含め 14 時から 15 時までの約１成果が積み上がり続ける一方で、現在「はやぶさ２」も時間の成果説明でした。最初にグループ長の私がイトカ

小惑星リュウグウに向け順調に飛行中です。リュウグウ

ワ微粒子研究の現状を簡単に報告し、引き続き、松本

試料を取り扱う施設の建設もこれから本格化します。こ徹 JAXA 研究員がイトカワ微粒子の表面模様から 40の状況も随時皆様と共有していきたいと思っています。

億年の歴史を読み解くという研究内容について、説明（圦本 尚義）

しました。その様子は JAXA-TV(http://fanfun.jaxa.

ソーラー電力セイル 公開実験
通常、実験を公共の場で行うことはありません。しかし、宇宙研の敷地には 50m のセイルを広げる場所がな
いため、より広い場所が確保できる公共施設がどうしても必要でした。外から見える場所で実験をするなら、いっそ完全に公開してしまえ！ という開き直りのもとで、宇宙研広報と協力しながら企画を立案したわけです。
「うまくセイルを広げられなかったらどうしよう」、「公
開と言っておきながら来場者０人だったらどうしよう」…など、公開実験という JAXA 全体でも初めての試みに不安を抱えながら臨んだ７月 13 日当日。蓋を開けてみれば、来場者 250 名以上、インターネット生中継での視聴数 6,000 程度という、こちらの想定以上の方に見守られながら無事に実験を終えることができました。
来場者の方に体育館のフロアまで降りていただき、広げたセイルを間近で見ていただきながらお話しできたの展開されたセイル（写真奥。写真手前は IKAROS のセイル）

図 ２ に、 当 日 広 げ た セ イ ル（ お よ び 同 時 に 広 げ た2016 年７月 13 日に、相模原市立総合体育館にて、

IKAROS のセイル）の写真を示します。我々の感想はソーラー電力セイル探査機に関する公開実験を行いま「IKAROS ちっちゃい !!」。初めて IKAROS のセイルをした。

目にしたときは、その大きさに圧倒されたものです。そソーラー電力セイル探査機（図１）は、一辺 50m もれがここまで小さく見えるとは…。今扱っている探査機

ある巨大な薄膜太陽電池のセイル（帆）を広げて、太陽がいかに巨大なものかを、検討メンバー全員で共有したから遠く離れた外惑星領域で十分な電力を発電し、燃費瞬間でした。

のよいイオンエンジンを動かそう、というコンセプトに現在、この実験で取得したデータおよび知見を踏まえ基づいています。今回の公開実験は、このセイル（のて、今後の設計開発方針を検討しています。ぜひ引き続1/4）を体育館全面に広げて、製作精度の確認および今き、皆様に見守っていただければと思います。

後の試験の準備を行うものでした。

4も、この機会ならではだったかと思います。

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2016. 8No.425（松本 純）SPICA、発進に向けてギアチェンジ
階で必要な資金・人員計画の妥当性、技術的成熟度（リスクの識別、対処方針、低減策）にまでおよび、審査の結果、フェーズ A1 への移行が妥当と判断されました。
さらに 7 月 15 日には第 2 回 SPICA 国際科学アドバイザリーボード会議（第 1 回ボード会議は 6 月号既報）が、フランスのパリ天文台で開かれました。今回はSPICA 国際科学アドバイザリーボード会議の参加者

ESA CV M5 への提案書の文案、その中でも特に科学
目的・目標・期待される成果などを中心に、助言をいた

SPICA のデルタ計画審査が 7 月 8 日に行われました。

だくことが主目的です。世界的な著名研究者である 11「デルタ」審査、つまり追加の審査が行われた理由は、昨名のボードメンバー（写真）によって、涼しかったパリ

年 12 月の審査後に日欧役割分担案が変更されたことと、を主会場として、相模原も含めて日欧米をネットワーク

ESA CV M5（Cosmic Vision M クラスの 5 号ミッショ

で結び活発な議論が行われました。ボード会議は 1 日ン）のスケジュール変更を受けて全体スケジュールの変のみでしたが、事前にメールで多くのコメントをもらっ

更を迫られたことが原因です。SPICA 最大の特徴であたため、それらについての対策案をチーム側からまとめる望遠鏡の極低温冷却システムについても、「E-PLM 方て説明し、議論を深め、厳しい批判も含めた多くの助言

式」という、試験検証分担がより明確になる方式に変更

をいただきました。ESA CV M5 の選抜では厳しい競しました。これらの変更を取り入れた当面の計画（フェー争が予想されますが、SPICA の M5 提案書はまだまだズ A1、概念設計フェーズ）および全体計画案について改良途上です。ボードメンバーからの助言を生かしつつ、の審査が今回の目的でした。審査項目は、開発計画全体

10 月初旬の提出期限に向けて提案書の改良・強化を図の妥当性、資金総額推算の妥当性、プロジェクト準備段

ることを、チーム一同、心に誓いました。

（芝井 広）

相模原キャンパス特別公開
今年の相模原キャンパス特別公開は、７月 29 日（金）・30 日（土）に開催されました。

所長、副所長を含む講師陣が理学・工学それぞれの立場
から最新の話題を熱く語りました。各講演の終わりには

梅雨明け直後の青空の下での開催でした。ここまで梅フィルムセンター所蔵の映像（「月のかんさつ」1955 年

雨明けが足踏みをして長引いていたのも、特別公開の幕製作）を上映していただきましたが、こちらも好評でした。

開けに合わせるためだったか！ と皮肉を言いたくなる

その隣、相模原市立博物館では、JAXA 共催の夏の企

ような暑さでしたが、両日合わせて 13,826 名（前年

画展「宇宙とつながる」写真展を開催中で、来場者は星空、比約 4.2％増）の方々が来場してくださいました。

地球、宇宙の美しい写真に見入っていました。ほかにも

相模原キャンパス内の５会場に 46 ブースが出展。研

講演やトーク・イベント、JAXA 監修の新曲の音楽ライ究者と直接語らい真剣に一問一答をする光景が会場内のブ、子ども向けのワークショップの会場にもなり、市立

あちらこちらで見られるなど、今年も大勢の方に楽しん

博物館には２日間で 5,796 名の来館がありました。キャでいただくことができました。各会場、例年以上に展示

ンパスの正門を出て博物館方向へと伸びる道沿いの柵にに力を入れており、最新の研究成果や将来計画も含め最は、宇宙科学ミッションを紹介する屋外展示パネル 30

新情報が満載でした。実験や工作等、参加型の催しも増枚を特別公開の日に間に合うようずらりと設置し、博物

え、整理券を発券してもすぐになくなる盛況ぶりでした。

館との間の道も楽しくなったと好評でした。

中庭では JAXA を通じて交流のある銀河連邦 5 市 2 町

スタッフが会場を歩いていても、「今年もこの日を待がテントを並べて飲食を提供し、来場者も各地の名産品

ち望んでいたよ」という声をいたるところで聞くことがを堪能しながら銀河連邦についても理解を深めました。

できました。こんな時、いっぺんに疲れが吹き飛び、感

昨年に引き続き、水ロケット教室も共和小学校のご協

謝の気持ちで胸がいっぱいになります。時節柄、熱中症

力のもと、開催することができました。ペットボトルをが心配されましたが、重症者はなく、大きなけが人の報使った工作と、本物の管制官のカウントダウンのもと、

告もありませんでした。こうして無事、特別公開を終え打上げを体験するこの企画は予定を超える 323 機が打ることができたのも、近隣施設の方々の多大なるご協力、ち上げられ、元気な子どもたちの声が校庭に響きました。

そして地域住民の皆様のご理解をいたからこそ、と実感

水ロケット教室の運営にあたっては、宇宙教育リーダー、

しております。

相模原市のインターンシップ、近隣の大学に通う学生や地域住民の協力もいただきました。
キャンパス向かいの国立近代美術館フィルムセンター相模原分館では毎年恒例の宇宙科学セミナーを６コマ行い、今後も特別公開を、皆様と直に接しながらご意見をいただける、大切な機会ととらえ、より充実したものにしていきたいと思います。来年度もどうぞお楽しみに。
（相模原キャンパス特別公開実行委員会）

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2016. 8No.4255

隣の庭を見る（前編）─ NASAの宇宙科学プログラム ─
現代の宇宙科学ミッションでは、国際協力は不可欠です。そのためには、海外の宇宙機関がどのように
科学ミッションを進めているのか、そのやり方を知っておくことは有意義でしょう。今月、来月の 2 号で、NASA（アメリカ航空宇宙局）、ESA（ヨーロッパ宇宙機関）における宇宙科学ミッションの進め方について取り上げます。原文は、藤本正樹前国際調整主幹の協力により、それぞれの機関の宇宙科学プログラムの成り立ちにお詳しい方に執筆をお願いしました。

The NASA Space Science Program
Steven W. Squyres
The James A. Weeks Professor of Physical Sciences at Cornell University
Chairman of the National Research Council Planetary Decadal Survey (2009-2011)
Chairman of the NASA Advisory Council (2011-2016)

Since its establishment in 1958, the U.S. National
Aeronautics and Space Administration (NASA) has
sponsored and conducted a wide variety of flight
missions to obtain scientific data about the Earth,
the Solar System, and the Cosmos. In NASA's Science
Mission Directorate (SMD), these missions range from
suborbital projects - including balloons, sounding
rockets, and airplanes - to interplanetary probes andflagship observatories. NASA’s missions address four
primary scientific disciplines: Astrophysics, Earth
Science, Planetary Science, and Heliophysics. All of theinvestigations and missions that are selected and flown
by the agency are chosen to respond to NASA’s goals
and strategic objectives.
NASA’s mission opportunities are open to all
proposers, within fixed rules, via public announcement,
and selections are based primarily on scientific andtechnical merit as evaluated by independent peer
review. International partners are frequent and valued
participants in joint missions. The partnerships are
generally conducted on a cooperative, no-exchange-offunds basis. NASA also works closely with a numberof other U.S. Federal agencies, such as the National
Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) andthe Department of Energy (DoE), to implement andsupport its flight missions.
High-level strategic guidance for NASA’s spacescience program is provided by Decadal Surveys carriedout under the auspices of the U.S. National ResearchCouncil (NRC). As their name implies, these surveys
take place at ten-year intervals. Decadal Surveys involve
broad involvement from the U.S. and international
space and Earth science communities. Their purpose isto survey the state of scientific knowledge in each ofNASA’s four main discipline areas, and to look ten or
more years into the future and prioritize research areas,
observations, and notional missions to make thoseobservations. This prioritization of mission science iscritical to ensure that NASA makes the most progressin each of its disciplines. Broad grassroots effort areundertaken to engage the scientific communitiesof each discipline in the decadal process, with thegoal of producing surveys that accurately reflect the6

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2016. 8No.425

communities’ consensus priorities.
In response to the science priorities expressed in the
Decadal Surveys, and in accordance with U.S. national
space policy goals as established by the President andthe Congress, NASA devises and selects missions withineach discipline. Broadly speaking, NASA space science
missions fall into two categories: Large “strategic”
missions and smaller competed missions.
Leadership of the large strategic missions, sometimes
referred to as “flagship” missions, is directed by NASA
Headquarters to one or more specific organizations
within the agency. As an example, for the Hubble
Space Telescope, Marshall Space Flight Center was
given responsibility for designing, developing, andconstructing the telescope, and Goddard Space Flight
Center was given responsibility for science instrument
management and operations. While there is no formal
cost threshold for these large strategic missions, it is
not uncommon for them to cost US$1 billion or more.
Selection of the scientific instruments for strategic
missions takes place by open competition. NASA
releases an Announcement of Opportunity (AO) that
describes the mission and its objectives, and thatoutlines high-level requirements for instruments to be
selected. Teams of scientists organized and led by a
Principal Investigator (PI) submit instrument proposals
in response to the AO. Proposals are evaluated byNASA via peer review, and winning proposals are
selected for flight. International partnerships on suchproposals are common, and typically are arranged by
the PI and take place on a no-exchange-of-funds basis.
In some instances NASA may also select instruments tobe provided by international partners via arrangementswith other national space agencies. In the recent casesof the Mars 2020 rover and the Europa mission NASA’s solicitations for instruments were open to the entire
international community.
For selection of smaller missions that address
more focused science objectives, NASA typicallyrelies entirely on open competition. Programs thatsolicit proposals for competed missions include theExplorer program in Astrophysics and Heliophysics,
the Discovery program in Planetary Science, and theEarth Venture program in Earth Science. For thesecompeted missions, NASA releases an Announcementof Opportunity that describes basic constraints likeallowable launch dates and costs, and PI-led teams
propose an entire mission, including science objectives,
spacecraft, instrumentation, and operations. Again, PIarranged international partnerships on such proposals
are common. Costs of these fully competed PI-led
missions can range from about US$100-500 million.
There are also “semi-strategic” mission classes. An
example is the New Frontiers program of Planetary
Science missions. Like Discovery missions, New
Frontiers missions are also PI-led and competed.
However, they are more costly than Discovery
missions, and are restricted to specific mission types
that are dictated by NASA on the basis of the agency’s strategic priorities. Costs for a New Frontiers mission
are typically about twice those of a Discovery mission.

NASA also conducts “Missions of Opportunity” toprovide the U.S. scientific community with the chance
to participate in non-NASA missions by providing
funding for a science instrument or hardware
components of an instrument. After negotiating forsuch an opportunity with a non-U.S. space agency,
NASA releases an AO and competitively selects andfunds instrumentation to be provided for flight on the
non-U.S. mission.
Together these programs provide a broad portfolioof NASA space science missions, ranging from highly
capable strategic missions that address the mostimportant and challenging questions in space scienceto smaller competed missions that provide frequent
access to space and a steady stream of scientificdiscoveries. All missions are responsive to science
community priorities as expressed in the Decadal
Surveys and selected by competitive peer review,
and all provide ample opportunity for international
participation.

（抄訳）NASA の宇宙科学プログラム
NASA の宇宙科学ミッションは天体物理学、地球科学、惑星科学、そして太陽圏物理学の４分野を対象にしている。各分野の研究者コミュニティは Decadal Surveys（全米研究評議会が主宰）を通じて研究戦略案を提示し、NASA の宇宙科学プログラムは、この案に沿って、公募とピアレビューによる競争的選択を原則として進められる。ミッションは、予算規模で大きく２つに分けられる。大型戦略ミッション（flagship ミッション）は、おおむね 10 億ドル以下の規模で、NASA 主導のもと、搭載観測機器を公募する。１〜５億ドルの小規模ミッションについては、ミッション全体を公募によって決定する。また、両者の中間の規模のミッション枠もある。これらのプログラムでは、国際協力も広く行われている。さらに、海外のミッションに観測装置を搭載する米国チームを支援する仕組みもある。このように大規模・長期間のものから、小規模で即応性のあるものまで、様々なプログラムの組合わせが、米国の宇宙科学研究を世界の最先端に位置付けている。
（文責・山村 一誠）

解説：宇宙科学のやり方〜ところ変われば、というけれど〜

今回、NASA、ESA の方から直接、宇宙科学ミッショ
ンの進め方の解説をいただいて、大変ありがたいと思います（ESA 分は次号掲載）。もちろん、宇宙科学の推進は、各国・機関における広い意味での宇宙開発・利用の歴史や状況によるところが大きく、また予算規模や人員規模によっても大きく事情が異なるので、いちがいに NASAのやり方、ESA のやり方をそのまま JAXA に当てはめれば良い、という訳ではありませんが、今回紹介されている NASA の flagship ミッションの選定、進め方などを間近で見ると、ミッション検討を非常にうまく組織だって進めている様子に感心します。
現在の NASA の天体物理学分野の flagship ミッション
は、口径 6.5m の可視光〜赤外線宇宙望遠鏡 JWST で、天体物理学分野では、さらに 2024-25 年の打上げを目指す口径 2.4m の広視野望遠鏡 WFIRST 計画が続きます。
長期的には、すでに WFIRST のその先、2020 年代後半
～ 30 年代を見据えた flagship ミッションの検討が始まっており、今年度から系外惑星研究、可視光・紫外線天文学、
Ｘ線天文学、遠赤外線天文学の４つのグループで、研究者と NASA による Science and Technology Development

Team（STDT）がすでに検討を始めています（JAXA も天文学コミュニティでの公募により選んだ代表をオブザーバとして、４つのグループそれぞれに派遣しています）。
私は、WFIRST 計画の立上げあたりから、JAXA からの派遣でオブザーバーとして計画検討に参加し、また現在は国際調整主幹の立場からも関わっており、flagshipミッション計画の立上げ方、とくに研究者からのボト
ム ア ッ プ の 議 論（Program Analysis Group や STDT）、
指 導 的 研 究 者 の 取 組 み（ 科 学 評 議 会 に よ る Decadal
Surveys や議会へのロビー活動）、NASA のプロジェクト
室による概念検討のサイクルの進め方などが、有機的にかつ透明に組織されて進んでいる状況を見ることができました。特に、Decadal Surveys に集約される研究者コ
ミュニティの広範囲の科学的検討（ヴィジョナリー・サーベイ）を進めることと、これを取り込みつつ、戦略的な立場で計画のトレードオフ検討を組織だって進めていく
やり方には、大いに感心しているところです。翻って、JAXA 戦略的中型ミッションの進め方と比べてみるのも勉強になりますが、続きは次回 ESA 編にて。
（国際調整主幹・山田 亨）

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2016. 8No.4257

ベルリンの壁
はやぶさ２プロジェクトチーム

三桝 裕也 （みます ゆうや）

ベルリンの壁跡地

４月の下旬にベルリンで開催された、火星衛星 Phobos かで行われた WS の際、Phobos 形状モデルに関する打ち合わらのサンプル帰還計画 MMXのワークショップ（WS）に参加しせをするはずだった DLR のサイエンティストと初対面。WS でた。このWSでは、サイエンスの内容がメインテーマであったが、は、私がインフルエンザで参加出来なかった件について陳謝。

画像航法など工学的な要素が含まれる発表もいくつかあった。

「全然大丈夫！とにかく今後もコラボよろしくね！」という挨拶

月面のクレータマッチングのアルゴリズムを、Phobos 表面上を交わす。②東京大学の宮本英昭先生と家庭の事情についてのクレータに応用できないか、という発表ではその場でデモ懇親会で語り合い、海外出張の際はどこの家庭も大変であるも行われ、リアルタイムのマッチングシステムの完成度に感動という結論に至る。③ポスドクとしてフランスに留学中の日本した。また、ステレオ視の発表の中で、撮影が行われた実験の方とお話をする。アメリカの INSIGHTが遅れる原因となっ室内部の形状モデルが、カメラの視野方向に応じて瞬時に作たミッション機器を開発していた PI もいらっしゃる研究室との成されていくさまは、まさに圧巻であった。今回、サイエンス

ことで、当時の大変さについて教えていただいた。④早起きしの話だけだろうと高を括っていた私には非常に印象的なプレて（というよりも私は時差ボケで）、藤本正樹先生と朝食を共ゼンテーションであった。その後、それぞれの発表者に駆けにする。アメリカ出張におけるバーガーキングの件について、

寄り、あれこれ尋ねたことは言うまでもない。

ベルリンのお洒落なカフェで、日本人二人が、朝からやたらと

この WS に は、JA X A との 協 力 体 制 を 強 化しつ つあ る

盛り上がる。思いがけず、人とのリンクが多々つながった旅とCNES（フランス国立宇宙研究センター）の技術者も来場してなり、自身の地平を広げられた2 泊4日の弾丸ツアーとなった。

おり、彼らとPhobos 近傍での運用に関する議論を行い、今今回訪れたのは、「壁」で有名なベルリンである。観光名所

後の MMX での協力体制へつなげていく、というのが別途私に行けるはずもなかったが、同行させていただいていた藤本に課せられたベルリンでのミッションであった。

先生から、会場へ向かう途中で足元にあった煉瓦の石畳風の初日、午後一番のセッションの裏で、早速 CNES 技術者 2

直線（上写真）が、なんとベルリンの壁跡であることを教えて

名（Rosetta に搭載された Philae の CNES 側取りまとめとしもらう。世界中の国境もこのようにペシャンコになる時代が来て活躍された方々）とPhobos 近傍運用に関する議論を行っることを切に願うと同時に、今回の旅では、自分の周りの人々た。事前に準備した資料（スライド 30 枚程度）について説明との壁を少なからず乗り越えられたかなと、思いを馳せた瞬を行い、２時間を超える打ち合わせとなったが、二人とも休間であった。

むことなく、ひたすら質疑応答を続けた。このミッションを実ちなみに、下は滞在したホテル近くの名所：「チェックポイ

現するにあたり、JAXA 側で Phobos 近傍での運用検討を具

ント・チャーリー」の写 真 であ

体的に進めていることを印象付けること、には成功したようにる。初日、ホテルへの到着が遅感じられた。打ち合わせでの二人の前のめりな姿勢からもそうれ 22 時を過ぎてしまったため、であったが、昼前にちょっとした挨拶を交わした程度の CNES

食物を探索しにうろついていると国際調整役の方から、打ち合わせ後には通りすがりに「いいかころに“マック”を発見。Global

らいいから、何も言わずに受け取っておけ」と言わんばかりのStandard の 偉 大 さを実 感し、顔で名刺を渡されたこと、昼食の段階ではほとんど相手にさそのままお世話になる。名所でれなかったフランスのサイエンス代表のような方から、「うちのあることに気付き写真撮影。世エンジニアと、有意義な議論をしてくれたと聞いたよ、Thank

界で一番、言語の壁や国境を越you!」と夜の懇親会で言われたこと、からも CNES からの参えているのは、あの黄色い M マー

加者への好印象が感じ取れ、ホッと安堵した次第であった。
今回の旅では他にも収穫があった。①以前、東京工業大学

ベルリンの名所と偉大なる“マック”

ISASニュース No.425 2016年8月号

ISSN 0285-2861

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 生田 ちさと発

編集責任者／ ISAS ニュース編集委員長

宇宙科学研究所

山村 一誠〒 252-5210 神奈川県相模原市中央区由野台 3-1-1 TEL: 042-759-8008
本ニュースは、
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デザイン制作協力／株式会社アドマス

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ISASニュース

2016. 8No.425クなのかもしれない（見るとなぜかホッとする）。

編 集 後 記ジオスペース探査衛星 ERG の相模原での試験が、佳境を迎えています。その後は内之浦への輸送、そして射場作業・試験が待っています。引き続き ISAS ニュースを通じて状況をお伝えしていきます。
（笠原 慧）＊本誌は再生紙（古 70％）、
植 物 油 イン キ を 使 用しています。