ISSN 0285-2861

ニュース

JAXA宇宙科学研究所

2018

8

No.449JAXA相模原キャンパス
特別公開
今年の特別公開は７月 27、28
日の２日間の予定でしたが、台風 12 号の影響を受け、残念ながら 27 日のみの開催となりました。それでも、この記録的な猛暑の中、１日目としては前年
より約 1,200 名多い 6,139 名の方々においでいただきました。
今年も相模原キャンパスに加え、相模原市立博物館、国立映画アー
カイブ相模原分館をお借りして様々な展示、実験、工作、講演会等が行われ、各会場とも来場
者と説明スタッフのやりとりで熱気にあふれていました。

宇 宙 科 学 最 前 線「ひので」が見た太陽表面の模様
星の表面模様
夜空に広がっている無数の星を思い浮かべることは簡単なことですが、その一つ一つの星の表面がどんな模様になっているかというイメージは湧きますか？ 多くの人は、「のっぺりとしている」と考えるのではないでしょうか。あまり良く知られていないのもそのはずで、単純に地球から星まではとても離れているため、星の模様を観ることは最先端の望遠鏡を使っても難しいのです。
では、―星の模様を見るためには、それを観測できるような巨大な望遠鏡が開発されるまで私たちは待たないといけないのか？―というと、そうではありません。地
球から最も近い星である太陽を観測すればよいのです。
幸い、太陽は「普通」の星と考えられているので、太陽を観測することで一般的な星についての有用な情報が得られるのです。
太陽観測衛星「ひので」は、太陽の表面（光球）を観測することに特化した可視光磁場望遠鏡を搭載し、2006 年に打ち上げられました。口径 50 cm の望遠鏡
は、0.2-0.3 秒角（太陽表面上の 200-300 km）の構造を分解することができます。これは、人間の視力のおよ

SOLAR-Bプロジェクト研究員

大場 崇義 （おおば たかよし）

そ 300 倍に匹敵します。
それでは、実際に星の表面はどうなっているのか、「ひので」が捉えた光球の画像（図１左）をご覧ください。
小さな粒状の構造で覆われていることがわかります。
「星の表面模様は？」という冒頭に述べた疑問の答えは、「つぶつぶ」ということになります。黒点を除いた 99％以上の光球面がこの粒状構造で覆われています。この明るい粒は「粒状斑」、その周囲の暗い溝は「間隙」と呼ばれています。これらの典型的な大きさは、それぞれ１秒
角、0.3 秒角程度となっており、とても小さな構造であることがわかります。毎日私たちが浴びる日光は、粒状
斑・間隙から放射された光ということになります。
ここで気になるのは「どうして粒々の構造が形成されているのか」ということですが、これは対流現象に由来します。鍋で熱せられたお湯がぶくぶくと沸き立っているのと同じメカニズムです。熱いガスが下から上昇し、明るい粒状斑となって太陽表面に現れます。そのガスが放射によってエネルギーを失うことで温度が低下します。冷たくて重たくなったガスが周辺に沈み込むことで、暗い間隙を形成しているのです。

ISASニュース 2018. 8

No.4491図１左）太陽観測衛星「ひので」／可視光磁場望遠鏡が観測した太陽表面（光球）の画像。右）左図の画像に対し、結像性能を補正することで得られた画像（詳細は本文を参照）。

粒状斑はとてもダイナミックです。一つ一つが日本の本州ほどのサイズがある無数の粒が、たったの数分間で分裂・生成を絶え間なく繰り返しています（とても美しい太陽光球の動画が「ひので」で捉えられているので、是非一度ご覧ください※）。
この対流運動は、星の大気現象を理解するためのキープロセスです。粒状斑は膨大な運動エネルギーを保持しており、運動的―熱的―磁気的と多様なエネルギー
変換を通じて、大気中におけるさまざまな動的現象を駆動していると考えられています。とりわけ興味深いのが、上述の「磁気的」なエネルギー変換です。驚くべきことに、太陽の上空大気（彩層・コロナ）では、表面の温度（6,000℃）よりも非常に高温な状態（数万℃・数百万℃）が維持されています。通常、太陽の中心核において核融合によって生成されたエネルギーが外層に伝播するため、熱源から離れている上空ほど低温になるはずです。上空大気が高温状態を維持するためには、太陽表面に分布している磁場に対流運動のエネルギーを蓄え、非熱的（磁気的）に上層まで伝播・解放させなければなりません。この太陽物理学の大きな謎を解明するためには、光球におけるガス運動の理解が鍵となります。

速な下降流は、様々な物理現象の駆動を担っていると考えられていたため、この矛盾は深刻な問題となりました。
矛盾が生じた原因として指摘されたのが、望遠鏡の結像性能による「像のぼやけ」の影響です。これは、どんな望遠鏡でも必ず生じます。光が波の性質を持つことで、壁などを通り過ぎる際に「回折」という現象が起こります。望遠鏡を通りすぎる際に回折が生じることで、まっすぐ入ってきた光が分散されます。その結果、天体から届く光がカメラ上で広がってしまうのです（実際には、望遠鏡のみでなく観測装置由来の様々な要因で像がぼやけます）。この影響について、図２Ａに例を示しています。
左図はある一点からの光なのですが、これを実際に観測すると右図のように広がってしまうのです（この広がりが小さいほど、「視力の良い」望遠鏡ということになります）。この図では一つの光の広がりを表現しましたが、光球の画像ではすべての点に光が存在するため、図２Ｂのように全体的に粒状斑がぼやけて見えます。
少し話が逸れましたが、「この像のぼやけの影響により、上昇―下降流の信号が混ざってしまうことで観測結果が理論と矛盾したのではないか」という指摘を受けたのです。そこで、この「像のぼやけ」を補正する技術が必要になります。方法としては、図２Ｂ（右）の画像の一点一点に対して、図２Ａ（右）の広がりを元に戻す計
算を行います。この技術は、海外の太陽物理学の研究機
関で既に開発されていました。ところがこの補正技術を実際にいくつも試したところ、いずれもノイズを増幅させてしまうという大きな問題点を抱えていました。
一方、結像性能の補正技術は有用なツールであるため、
CT スキャンといった医療分野などでも活躍する手法です。
筆者は、「他分野で開発されているものが、太陽物理学で効果的になる」可能性を考えました。そこで、信号処理・一筋縄ではいかない粒状斑・間隙の速度場解析
光球の対流運動は、星のダイナミクスを決定する
基礎的な物理現象です。どのようなガス運動が生じているのかを特徴づけるためには、ドップラー効果
による吸収線の波長ズレを分光観測することが必要になります。粒状斑・間隙のドップラー速度場を解析するには、吸収線の微細な変形を捉える必要があ
るため、精密な分光観測が必須です。一方、宇宙空間から観測ができる「ひので」は、地球大気のゆらぎの影響を受けることなく高精度な分光データを提供することができます。筆者は、この「ひので」の特長に着目し、光球における詳細な対流構造の解析を試みました。
ある日、大きな壁に直面しました。太陽光球の対流理論について第一線の実績を有するドイツ / マック
ス・プランク研究所において、筆者が対流構造の観測結果を報告した際、「なぜ、上昇流の方が下降流よりも速いのだろうか？」という質問を受けました。光
球における対流理論では、放射によって冷却されるガスの高密化が顕著に働くことで高速な下降流が生じることが予言されていました。観測結果と理論予想との間で矛盾が生じていたのです。間隙における高※2

https://hinode.nao.ac.jp/gallery/

ISASニュース 2018. 8

No.449図２Ａ）左図は、中央ピクセルにおいてのみ光が与えられた点光源画像。右図
は、望遠鏡の結像性能によって左図の点光源がぼやけた画像。Ｂ）左図は、数値シミュレーションで再現された光球の模擬画像。右図は、「ひので」の結像性能を通じて得られる模擬観測画像。

宇 宙 科 学 最前線

図３

左図は、太陽面緯度と視線方向との関係。太陽面中心（ｄ）では視線方向が光球面に対して鉛直方向となり、太陽縁に向かって（ｃ→ｂ→ａ）視線方向が光球面に対して水平方向を反映するようになる。右図は、太陽面の各緯度に対して求めた視線方向速度場を示す。青色は観測者側に近づく方向、
赤色は観測者から遠ざかる方向を示す。

統計学を基礎から勉強し、ノイズ増幅の抑制に焦点をしぼった手法を試みました。具体的には、従来のアルゴリ
ズムにノイズ抑制を機能させる正則化項というものを加え、新たにアルゴリズムを組み立てました。開発した手法に対してテスト検証を行ったところ、従来の手法よりもノイズを抑制した状態で画像を復元できることが確認できました。図１右は、実際の観測画像（図１左）に適用した例です。粒状斑・間隙を空間分解するだけでなく、粒状斑内部の構造までもが鮮明に捉えられています。
この結像性能を補正した観測データから、間隙部において卓越した下降流を捉えることに世界で初めて成功
し、理論で予想されていた対流運動の特徴に合致しました。この結像性能の補正技術の開発により、これまで得られなかった太陽表面における微細な対流運動を診断する手段が得られたことになります。
このように上昇―下降流の解析が進む一方で、ガスの水平運動はどうなっているのでしょうか？ 太陽表面上に分布する磁場構造に作用を与えるのは水平なガス運動であるため、その理解はより重要とされるのですが、過去にほとんど報告されていません。これには観測上の難点がありました。そもそもドップラー速度は、視線方向と同じ方向のガス運動を反映するという性質があります。図３左のように、
・太陽面中心：視線方向とガスの鉛直運動
・太陽縁：視線方向とガスの水平運動が同じ向きとなります。したがって、水平ガス運動をドッ
プラー解析するには太陽縁観測が必須となります。一方、太陽縁観測の問題点は、「太陽が球状構造をしているた
め、斜めから見ると粒状斑・間隙の構造が圧縮された形で写る」ことです。つまり、実質的な空間構造の分解能が低下しまうのです。特に、太陽面中心で観測される間隙の幅（0.3 秒角）はちょうど「ひので」の分解能と同程度ですので、間隙の観測が困難になります。これが、粒状斑・間隙を空間分解した上でガスの水平運動を取得できなかった要因でした。
そこで筆者は、今回独自に開発した結像性能の補正技術を適用することで画像劣化の影響をできるだけ軽減
し、水平ガス運動の導出に挑戦しました。図３右が、各太陽緯度における視線方向のドップラー速度場です。太陽縁（高緯度）に向かうほど、速度のコントラスト（青―赤）が明瞭になります。これは、視線方向に水平成分を反映するほどドップラー速度が大きくなることを示しています。この水平ガス運動の平均速度について、1.9
km/s 程度と見積もりました。鉛直ガス運動の平均速度（0.8 km/s）と比較すると、２倍以上大きいことがわかります。さらに水平ガス速度の空間分布を調べたところ、間隙において最も高速になっていることがわかりました。この物理機構ですが、粒状斑から湧き上がったガスが溜まり、強いガス圧勾配が生成されることで高速な水平流となっていることが考えられます。これまでの間隙の認識は「単に下降流が生じている領域」というものでしたが、水平流が非常に卓越した領域である証拠を今回初めて得ることができました。
この研究により、粒状斑・間隙を空間分解したうえで
水平ガス運動を診断できるツールを初めて手に入れることができました。今後、結像性能の補正を施した「ひので」データを更に解析することで、これまで未解明だった「水平ガス運動が関与する物理現象の駆動メカニズム」
が明らかになる可能性があります。特に、間隙は磁場が局所的に集中する領域であるため、対流―磁場との間におけるエネルギー変換過程についての理解が飛躍的に進展することが期待されます。

むすび
古来、私たちは太陽をはじめとする多くの星を観てきました。現在においては、太陽表面の模様が見えるだけ
でなく、「その模様がどのように形成されるか」、そしてそれが駆動する「太陽の物理現象」について理解できるかもしれないレベルまで到達しています。 太陽だけではありません。実は他の恒星においても対流現象起因とされる表面模様が実際に観測されつつあります。今後、「太陽のように」とまではいかずとも、詳細な星の模様が直接見える未来もそう遠くないかもしれません。筆者が学生時代から抱いている「太陽はいわゆる『普通』の星で、他の星でも本当に太陽のような粒状斑があるのか？」という好奇心もいつか満たされるかもしれません。

ISASニュース 2018. 8

No.449

3

ISAS

事

情

「みお」
（MMO）射場整備作業とBepiColomboシステムへの引き渡し
５月２日の南米ギアナのロケット発射場への搬入以来、「みお」の射場整備作業をおこなっています。これまで「みお」をコンテナから取り出し、スピン分離機構を装着、推進系のチェックと推進剤の最終充塡、多層断熱材（MLI）の交換、各部の清掃、ねじ固着等の最終仕上げ、電気的な健全性確認をおこないました。
「みお」はクリーンルームの中にあったとはいえ、日本から発送されたのが 2015 年４月で期間が長かったた
め、それなりの埃等（粒子状コンタミネーション）が付
着していました。今回の一連の射場整備作業の中で「みお」各部の清掃もおこないました。粒子状コンタミネーショ
ンはセンサ等の性能に影響するのでそれを除去することは重要です。特にサイドパネルは観測センサ開口部に近７ 月 ２ 日 に 行 わ れ た「 み お 」 を MOSIF フ レ ー ム へ 結 合 す る 様 子。
MOSIF フレームには「みお」とヨーロッパ側モジュールとの機械的・電気的インターフェースがあります。「みお」には太陽電池パネルを保護するカバーがかけられています。左にあるのが MPO。

いこともあり念入りに（一つ一つ丁寧に！）粒子状コン

６月 28 日には最後の確認として、太陽電池パネルに強力

タミネーションが除去されました。観測センサ自体も担なライトを照射して太陽電池の健全性を確認しています。

当の科学者によって同様に清掃されました。

６月 29 日に「みお」は BepiColombo システムに引「みお」は観測要求により衛星表面に特殊な材料をつかっき渡され、７月２日には MPO とのインターフェースでています。衛星外表面に装着されている MLI の最外層にはある MOSIF フレームという部材と結合されました。今ゲルマニウムが蒸着された特殊なフィルムが用いられてい後、試験ケーブルで各モジュールが電気的に連結され、ますが、ゲルマニウム蒸着は大気中の水分によって徐々に電気試験によって BepiColombo システムとしての健全劣化するため、「みお」単体の整備作業の最後に５年以上性が確認されると、MPO と機械的に結合されます。

にわたって大気に晒されてきたMLIを新品に交換しました。
探査機を最終状態に仕上げた後、６月 27 日に最後の電気試験をおこない探査機が正常であることを確認しました。

（小川 博之）最新情報は「みお」プロジェクトホームページに掲載されています
http://www.stp.isas.jaxa.jp/mercury/index-j.html

小惑星リュウグウの素顔が次々と明らかに「はやぶさ２」は、６月 27 日にリュウグウに到着しましたが、その後、観測は着々と進んでいます。
現時点で最も特筆すべきことは、ボルダー（岩塊）の多さです。到着してからしばらくの間は、高度が 20 kmくらいのホームポジションから観測をしていましたが、７月 20 日には、高度６km 以下まで降下する運用を行

図１ 高度約６kmから撮影したリュ
ウグウ。2018 年７月20日、16 時頃（日本時間）に望遠の光学航法カメラ（ONC-T）に
よって撮影。
画像クレジット：JAXA、東京大学、高知大学、立教大学、名古屋大学、千葉工業大学、
明治大学、会津大学、産業技術総合研究所いました。そのときに撮影した写真が図１です。この画像では、数メートルくらいの岩塊まで見ることができま
すが、至る所に岩塊があることが分かるかと思います。
図２は、ホームポジションから撮影した画像に対して、
見かけの大きさが 10 m 以上の岩塊についてマークをしてみたものですが、これを見ても至る所に岩塊があることが分かります。岩塊そのものは科学的に非常に興味深いのですが、着陸にとっては厄介です。今後、より詳細に表面を調べて、安全に着陸できる場所を探すことになります。
一方、中間赤外カメラ（TIR）による観測も行われ、リュ
ウグウ表面の温度についても情報が得られました。データの一例を図３に示します。赤い色が温度の高い地域を、
青い色が温度の低い地域を表しています。南半球（上側）と北半球（下側）とで温度差が見られますが、自転軸の傾きによって太陽光の照射量に南北差ができるためです。
小惑星の温度に「季節変化」があることが TIR によって

4

ISASニュース 2018. 8

No.449

図２ リュウグウ表面上の岩塊の分
布（正面の経度 60 度）。緑色のマークは見かけ上10m 以上の岩塊を示す。この図では、小惑星の北極が上向きになっている。
画像クレジット：近畿大学、
JAXA、東京大学、高知大
学、立教大学、名古屋大学、
千 葉 工 業 大 学、 明 治 大 学、
会津大学、産業技術総合研
究所
図３ 中間赤外カメラ（TIR）によって観測された小惑星リュウグ
ウ。2018年６月30日にホームポジションより撮影。
画像クレジット：JAXA、足利大学、立教大学、千葉工業大学、会津大学、北海道教育
大 学、 北 海 道 北 見 北 斗 高 校、
産業技術総合研究所、国立環境研究所、東京大学、ドイツ
航空宇宙センター、マックス・プランク研究所、スターリン
グ大学

観察されました。なお、高温の場所でおよそ 100℃、低立つだけでなく、どこに着陸をするかや、どこにランダー

温の場所で室温程度でした。

やローバを降ろすかを決めるための重要な情報になりま観測されたデータは、リュウグウを理解することに役す。

（吉川 真）

観測ロケットシンポジウム2018の開催
観測ロケット実験を用いた宇宙科学研究の一層の推進を企図して「観測ロケットシンポジウム 2018」を７月
17 ～ 18 日に開催しました。観測ロケット実験を主題とするシンポジウムは過去にもありましたが、しばらく途絶えていました。観測ロケットの実験は、国内の実験はもとより、日本のロケットによる海外での実験、さらには海外のロケットによる実験など、大きく広がりつつあります。さらに、昨年度には、観測ロケット機体を利用した超小型衛星の打上げにも成功しました。その現状と成果を紹介いただき、その成果をもとに、観測ロケッ
ト実験をさらに発展させることを目指して、本シンポジ
ウムを企画しました。

シンポジウムの様子。

１日目の夕方には、観測ロケット実験の将来にむけて、シンポジウムは、１）提案中の観測ロケット実験、２）

総合討論の場を設けました。ここでは、観測ロケット実観測ロケット実験の研究成果、３）新たな観測ロケット

験への期待が述べられた一方で、国内実験での「実験機実験の提案、４）採択された実験の進捗報告、５）海外器の回収」や「高精度の姿勢制御」に関する要望が多くの観測ロケットを用いた実験、６）観測ロケットに係わ寄せられました。これは同時に、観測ロケットを用いたる技術開発、という６つのセッションから構成され、計いがまだ使うことができていない、潜在的ユーザが相当

29 件の講演が行われました。今回は観測ロケット実験

数いることを物語るものです。この強い要望をまとめ、を提案中のグループに講演をお願いし、質疑応答を通し今後のロケット実験の方向性の検討に役立てていきたいて科学的意義や実現性についての理解を深めることを目と思います。

指したことも新たな試みとしてあげられます。

近年、国内の観測ロケット実験は、諸事情により、実１日半のシンポジウムに、世話人の予想を大きく上回

験者が希望する頻度をもって進めることができない状況

る延べ 124 名の出席者がありました。このことは、観となっています。本シンポジウムで行われた議論を十分

測ロケットに代表される小型飛翔体を用いた実験に対すにいかして、本飛翔体を用いた宇宙科学研究の推進につる需要の高さを表したものだと感じています。

なげたいと思います。（阿部 琢美、羽生 宏人、中川 貴雄）

宇宙科学研究所の科学データアーカイブ
道路を挟んで ISAS の向かい側にある「フィルムセンター」が、いつのまにか、「国立映画アーカイブ」という名前に変わっていました。「アーカイブ」という外来語も、
すっかり社会に定着したようですが、私たちが開発・運用している DARTS ※１ が、ISAS/JAXA の 科 学 デ ー タ ア ー カ イ ブ です。そこには ISAS ミッションの貴重な科学データだけでなく、「きぼう」や海外の装置で取得されたデータなどもアーカイブ
されています。
さらに、ISAS は、大学共同利用システ
ムとして、大学等に保管されていた過去のISAS 衛星や気球のデータをアーカイブ化
し、DARTS から改めて公開するということも行っています。一昨年度から昨年度にかけて整備を行った、デー
タと参加機関の例を示します：「かぐや」ハイビジョンカ
メラデータ（高知大学）、JEM-GLIMS 高高度放電発光

JUDO2 ※４で表示した、いて座の M17（オメガ星雲）付近の赤外線・Ｘ
線画像。1991-1992 年に ISAS の気球搭載赤外線望遠鏡（BICE）が撮影した赤外線画像の上に、後に撮影された「すざく」衛星のＸ線画像と視野（ピンク）、NASA の Chandra 衛星の視野（緑）、ESA の XMM 衛星の視野（水色）を重ねています。ワンクリックで Chandra や XMM のアーカ
イブセンターにジャンプし、データをダウンロードすることもできます。

ISASニュース 2018. 8

No.449

5

ISAS

事

情

現象観測データ（北海道大学）、「じきけん」、「おおぞら」、

また、最近、私たちは「宇宙科学研究所のデータポリ「あけぼの」プラズマ波動データ（東北大学）、「さきがけ」

シー」を策定し、日本語と英語で対外的にアナウンスしま

惑星間空間磁場データ（東北工業大学）、気球搭載赤外線

した※２。データ作成側の責任として、ISAS の衛星や探査

望遠鏡（BICE）観測データ（東京大学）、ISS-IMAP 超機が取得したデータは、必ず、誰でも使い易いように整備・

高層大気撮像データ（京都大学）、「ぎんが」全天モニター

アーカイブ化して公開することを宣言する一方、公開デー

観測データ（立教大学）、「かぐや」粒子線検出器データ

タの利用者に対しては、用途は問わずに誰でも無償で利（神戸大学）、「すざく」硬Ｘ線全天モニター時系列データ

用でき、改変や商業利用も可としています。データの出典（埼玉大学）、「ひのとり」太陽フレア軟Ｘ線輝線スペクト

を ISAS/JAXA とだけ示して頂ければ OK です（データ

ルデータ（国立天文台）、深宇宙探査機軌道データ（宇宙共有の世界基準である CC BY 4.0 ※３に準拠しています）。

科学研究所）、「すざく」Ｘ線 CCD カメラの再較正（大宇宙科学研究所の公開データが、科学や教育だけでなく、阪大学）。

商業活動も含め、人類の行うあらゆる社会的・文化的なこれらの貴重なデータも、共同研究を実施してアーカ
イブ化しなければ、じきに失われるところでした。世
界中の科学者がフレッシュな視点でこれらのアーカイブ
データを見直すことによって、たくさんの新たな科学成果が生まれることを期待しています。

活動に利活用されるとしたら、それはデータアーカイブに関わるものにとって大きな喜びです。
※１
※２
※３
※４

（海老沢 研）http://darts.isas.jaxa.jp/
http://www.isas.jaxa.jp/researchers/data-policy/（日本語）
http://www.isas.jaxa.jp/en/researchers/data-policy/（英語）https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.ja
http://darts.isas.jaxa.jp/astro/judo2

新大型パラボラアンテナの開発状況（その３）
本誌 2017 年 11 月（440 号）にてご紹介した新大型パラボラアンテナの第３弾です。

８月上旬の時点では、
猛暑の中、EL（Elevation：上下角）
回転構造部の組立てと主反射鏡部のリブの地組及び調整

前回は「竹花組」による現地でのアンテナ基礎及び電力棟の建設工事と「三菱電機」他によるアンテナ部材の製造状況をお伝えしました。

（図４）を行っているところです。
このまま作業が順調に進めば、年内にはアンテナとしての外観が整い、その雄姿を見ることができます。

その後、完成したアンテナ基礎へのアンテナレールの一方、アンテナの組立てが終わる頃から、現地は積雪取付け（図１）を行いました。レール取付け時は、施工に見舞われるため、屋外での作業が厳しくなります。その期限の厳守のみならず、ミリメートル以下の水平度が要

間は屋内作業を中心に行いますが、雪解けの時期となる来求されるため、三菱電機の担当者はマイナス 10℃以下の

年４月以降は機器の搬入に続き、２交代制でアンテナの調

極寒の環境下、夜通しその調整作業に当たりました。

整と性能を確認するための総合試験に移行する予定です。

春を迎え、現地のアンテナ据付工事は急ピッチで進ん（内村 孝志）でいます。６月末の時点で AZ（Azimuth：方位角）回転構造部と呼ばれるアンテナを水平方向に動かすための機構の組立てが完了しました。

図１

アンテナの据付工事の状況。

図４

主反射鏡リブの地組の様子。

アンテナレール据付工事の様子。
図２

6

図３

ISASニュース 2018. 8

No.449

ドローンで撮影さ れ た 8/2 時
点の敷地内の様子。右奥の山間に見える白っぽいものは臼田64m アンテナ。

連

載

第５回

ます。 殿、お宝をいただきます。
リュウグウの乙姫殿、お宝をいただきリュウグウの乙姫上

近日 参

近日 参上 「はやぶさ２」「はやぶさ２」「はやぶさ２」

H AY A B U S

近日 参上

A2

す。

殿、お宝をいただきま

リュウグウの乙姫

H AY A B U S

A2

H AY A B U S A 2「はやぶさ２」接近時のリュウグウの位置測定
私たちの目的地「龍宮城」は煌々とした灯りに包まれていました。今年２月にはじまった理工共同作業も最終段階にはいり、６月５日以降連日のように光学航法による運用が実施されました。地球から遠く離れた直径１kmにも満たないリュウグウに探査機を誘導するために、光学航法は必要不可欠です。私たちに求められた役割は、運用終了から２時間半以内に、できるだけ正確に探査機から見たリュウグウの位置を測定することです。遅延なく翌日の運用計画に反映するため、地上観測、航法、誘導、運用の各チームが親密に連携することが求められます。
探査機から降りてくるデータは、連続して取得された長時間露出画像（露出時間 178 秒）と短時間露出画像（0.087
秒）の２枚１組で構成されています。まず、長時間露出画像を用いて背景の星を検出し、各画像から天球座標系に変換するための座標変換係数を決定します。次に、短時間露出画像を用いてリュウグウの中心位置を測定し、先に調べた
座標変換係数を用いて天球座標に変換します。このようなデータが毎日約 10 組送られてきました。観測画像には、天体からの光や宇宙線だけでなく、観測機器特有の擬似信号や、時には予測できない干渉パターンや欠損データなどが

光 学 航 法 望 遠 カ メ ラ ONC-Tによる長時間および短時間露
出データを用いて作成した合成画像。リュウグウまでの距
離は約 22km。長時間露出画
像では、赤い丸で示した場所に星を検出しましたが、リュウグウが非常に明るく、画像の大半は信号が飽和して真っ白に見えています。この合成
画像では、リュウグウの位置を示すため短時間露出画像（輝度を反転）を重ね合わせています（中央部四角で囲った領域）。
画像クレジット：【地上観測チーム】
ソウル大学／京都大学／日本
スペースガード協会【ONC チーム】JAXA ／東京大学／高知大学／立教大学／名古屋大学／
千葉工業大学／明治大学／会津大学／産業技術総合研究所

含まれており、担当者がその都度画像を見ながら解析を行いました。図はリュウグウ到着前日の６月 26 日に得られた、最後の光学航法用画像です。この時リュウグウの見かけの等級は -15 等、実に満月の８倍の明るさに達していました。
ソウル大学 石黒 正晃（いしぐろ まさてる）【地上観測チーム】
京都大学 黒田 大介（くろだ だいすけ）
日本スペースガード協会 浦川 聖太郎（うらかわ せいたろう）〃
奥村 真一郎（おくむら しんいちろう）

リュウグウ最終接近フェーズの軌道決定←地球方向

視線方向（km）

深宇宙方向→

赤緯（度）

赤緯（度）

赤緯（km）

地上の大型アンテナを利用する電波計測により「はやぶさ２」の軌道を推定する作業が軌道決定です。リュウ
グウへの最終接近フェーズ前の巡航期間中は 1 週間に一度の頻度で軌道決定が行われました。その結果は「軌道計画」に反映され、化学エンジン（RCS）やイオンエン
ジンの噴射計画を調整することにより、常に正しくリュ
ウグウに向かうよう軌道が修正されました。
到着目標となるリュウグウの軌道は、過去の地球からの光学観測結果に基づいて NASA が計算した軌道ですが、遠く離れた地球からの観測に基づいているため誤差が大きく、リュウグウの最終接近フェーズでは頼ることはできません。
そこで「はやぶさ２」搭載の光学航法カメラでリュウグウの位置を計測したデータと、地上からの「はやぶさ２」の電波観測データとを組みあわせる「光学電波複合航法」により、リュウグウと「はやぶさ２」の軌道を同時に決定・更新
しながらリュウグウへの最終接近を行いました。最初のリュ
ウグウ軌道の更新は 2018 年２月 26 日に撮られたリュウグ
ウ初撮像データに基づき４月 19 日に行われ、その後も光学
観測データが増える度に逐次的に軌道を更新し到着に至りました（到着直前には１～２日の頻度で推定・更新しました）。
事後の検証により、軌道更新の度に正しいリュウグウ
軌道に近づいていた事に加え、軌道更新時に付加情報として示した軌道不定性（1 σ誤差楕円）の見通しも概ね

4/19、5/17、6/13、6/28 に 更 新 し た リ ュ ウ グ ウ 軌 道、 及 び、NASA（HORIZONS）の軌道における 7/1 時点のリュウグウ位置。6/13 分は富士通の解、それ以外の日は JAXA の解を公式軌道解として提供した。楕円は各々の軌道の位置不定性の推定値（1 σ）を表す。6/28 の誤差は×印より小さくほとんど見えない。6/13 は解析手法が異なるため誤差は示していない。左の図の視線方向成分は地球からの距離 284,636,329［km］の地点をゼロ点とした。

正しい大きさを示していた事が確認できました。このようにリュウグウの軌道を正確に推定できたのは、「はやぶさ２」で新たに採用された軌道決定の電波計測手法
DDOR（Delta Differential One-way Range）により２天文単位先の「はやぶさ２」の位置を数キロメートル以下の誤差で計測できるようになった事が大きく寄与しています。DDOR 計測はリュウグウ滞在中にも定期的に行われ、リュウグウ表面からの熱輻射が軌道変化に与える影響などを調べる予定になっています。
「はやぶさ２」軌道決定担当 竹内 央（たけうち ひろし）

ISASニュース 2018. 8

No.4497

宇宙・ 夢・ 人
個の力より、これからはオールJAXA、ながら、それでも何とかやっていかねばならない。言いづら
きちんとチームを組んでいこともしっかり言うので、いろいろと苦労はありますよ。
プロジェクトの進め方の改善にも取り組んでいます。人工
国際競争に臨もう。
衛星をつくるにしろ、ロケットを打ち上げるにせよ、宇宙研には宇宙研のやり方があっていいと思います。しかし、そろ宇宙科学研究所科学推進部 計画マネージャ

そろ修正すべき点はきちんと修正する時期に来ていると思い

青柳 孝 （あおやぎ たかし）

ます。今、衛星も大型化し機器も複雑になり、かつ国際競争

1966 年東京都生まれ。87 年、宇宙開発事業
団（NASDA）入社。種子島宇宙センター（燃焼試験課、射場技術課）、打上管制部、輸送本部（エンジングループ）、経営推進部（２度）と歴任。2015 年 11 月より現職。

中でみんなが動くやり方には限界があります。きちんとしたが激化しています。昔のように１人の先生のヒエラルキーのチームを組んで臨まねばならないのですが、気がかりなのが、古参の方と若手との世代間ギャップがあり、考え方が違うことが多いこと。ここをまず埋めていく努力が必要です。
計画マネージャの在任期間は３～４年ですから、私に残され▶
▶いろいろと苦労のある仕事。

た時間は多くない。でも、腰掛け的な仕事は私が一番嫌うと──最初は種子島。LE-7、H-II ロケット開発も。

ころです。宇宙研をさらによくするために皆さんと頑張りた

専門に勉強したのは航空原動機でした。宇宙に興味がなかっ

いと思います。

たわけではないけれど、航空エンジンとかロケットエンジンをやりたかった。実際、大手航空会社から内定をもらっていて、▶
▶宇宙研の一番いいところは、若さ。

飛行機の整備をやろうと。ところが、旧宇宙開発事業団に先──先生が主役という先入観に誤り。

輩がいまして、遊びに来ないかと誘われていってみるとそれ本社にいた時代から宇宙研の先生方とは交流の機会があっが面接で、当人は受けたつもりないのに、数日後に合格の連て、何度かお邪魔していました。実際に来てみると、いいとこ絡が来ました。今になってみればいい選択だったと思います。

ろはよりよく見え、今まで悪いと思っていたところは自分の勘入社（旧宇宙開発事業団）した当時、新卒の技術系職員はみ違いだったことがわかりました。宇宙研の一番いいところは、な地方の事業所に出されると決まっていました。私の場合はここには学生さんがいるんですね。若さ、これは他の事業所種子島。N-IロケットやH-Iロケットの１段エンジン（MB-3）にはない魅力です。年に１度、夏にやるバーベキュー大会はの燃焼試験場があり、燃焼試験や射場技術として推進系を担

私も楽しみにしています。若い人といろいろ話す機会があり、当しました。種子島には５年いて本社へ。燃焼試験のかたわ

そこで活力をもらえます。では、悪いイメージは何だったかと

ら打上げにも携わっていたため、打上管制部に配属されましいうと、先生方が主役で一般職には張り合いのある仕事はな

た。そのころ、LE-7 エンジンの開発が非常に難航していた

いのではないかと。これは全然違っていて、逆に、先生方と「技ため、人員補強も兼ねてエンジングループへ移籍。しばらく

術部門・事務部門」が一緒になっていい仕事をしているのがLE-7 や H-IIロケットの開発に従事しました。その後、経営推

宇宙研です。外からは先生方がすべてやっているように見え

進部（当時は計画管理部）に 2 度配属され、海外研修でドイツ

ますが、一般職の方も各自適材適所で活躍しているのです。

（DLR）へも行きました。現在は離れていますが、30 年の職歴

──焼酎、釣り、草野球観戦。

の大半は直接技術・開発に携わってきました。もとより、技

趣味は、仲間で和気藹々とお酒を飲むこと、そして釣りで術の中身を知らないと今の私の仕事はできませんし、計画マすね。このあたりは種子島の影響が大ですね。種子島にいる

ネージャのポストはだいたい技術系の人が来ています。

と、休みの日は全くすることがありません。遊ぶといってもお──皆さんに恨まれる仕事。

酒（焼酎）と釣りくらい。釣りは朝・昼・晩、いつでもできます。

２年半程前から、宇宙研の科学推進部計画マネージャをし魚が釣れる。それを肴にまた飲む。気がつくとこういう連鎖ています。宇宙研の運営に必要な予算設定、各プロジェクトに入っていて、これがまた楽しかった。結局種子島には５年いの進捗管理、外部資金の導入に関する交渉、管轄省庁に向けました。行きは１人だったのですが、帰りは２人に。島の人口た科学研究費の申請など、予算獲得、資金設定のほぼすべてを１人減らしてしまいました（笑）
。今は観るほうですが、野球に関与しています。俗に大番頭と称される仕事なのですが、も好きです。JAXA の近くの鹿沼公園に野球場があり、土日

私の中では「皆さんに恨まれる仕事」というのが一番的を射になると草野球をやっています。これが結構面白い。端っこにていると思います（笑）
。皆さんにいろいろと文句を言われ座ってビールを飲みながらの野球観戦は、捨てがたいですね。

ISASニュース No.449 2018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、
インターネット（http://www.isas.jaxa.jp/）
でもご覧になれます。
デザイン制作協力／株式会社アドマス

8

ISASニュース 2018. 8

No.449編 集 後 記
少しづつはっきりと見えてきたリュウグウの画像を楽しみにしています。荒涼とした岩々やその影、漆黒の宙に興味津々です。
はるか彼方の世界に思いを馳せて、しばし、暑さも忘れます。
（斎藤 芳隆）＊本誌は再生紙（古 70％）、
植 物 油 イン キ を 使 用しています。