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私の研究

会津から宇宙へ〜小惑星 Aizu と共に歩む〜

出村 裕英（でむら ひろひで）
公立大学法人会津大学
情報システム学部門宇宙惑星情報学講座（兼）
先端情報科学研究センター・宇宙情報科学クラスター
教授

１．はじめに私は2002年の秋に会津大学へ赴任しました。江これから挙げるものは、指導学生や同僚と行っ戸時代の会津が、藩校日新館を舞台に高度な数ている「私達の」研究です。それら紹介ののち、学・天文学が教えられていた数少ない教育先進地私達が目指している「会津から宇宙へ」という未のひとつであったことは、その当時から知ってい来を語ろうと思います。

ました。国際的な教授陣を擁して1993年に開学した会津大学は、現代の全ての学問分野の礎となるコンピュータ理工学に特化して世界の最先端を走り続け、今では宇宙開発拠点のひとつとしても知られるようになりました。どなたでもウエブで御覧になれる NASA ジェット推進研究所の小惑星データベースを引けば、会津という地名を冠した
小惑星14701 Aizu の由来に、日新館と会津大学とが並んで刻まれています（図１の最下段）。そのような歴史の流れを意識しながら、毎日の研究・教育を行っています。

２．深宇宙（太陽系）探査プロジェクトと会津大学
宇宙開発の分野で会津大学の名前を世に知らしめたきっかけは、図１の小惑星 Aizu の由来にも
図１

メインベルト小惑星 14701 Aizu の諸元

NASA/JPL 小惑星データベース http://ssd.jpl.nasa.gov/sbdb.cgi

挙がっている、ふたつの日本の深宇宙（太陽系）探査でした。私が会津大に着任してから、小惑星福島の進路 2016. 7

私の研究精密に計算され、更にそれに基づいた軌道計画で「はやぶさ」の小惑星イトカワ着地＆離脱が行われたことから、会津大学チームの提供した形状モデルが一連の成功に導いた要因のひとつとして位置付けられています。
この形状モデルの評価・更新のために、当時の宇宙開発の現場ではまだ珍しかった CG を用いて、運用支援可視化ツール HARMONICS を開発しました（図４）。関連して、観測データを投影・表示するための不規則形状天体向け三次元 GIS の基礎開発が始まり、国際天文学連合に地図作成とセットである地名の命名手続きをしたり、地形や図２

はやぶさ初号機の運用等への貢献に対する感謝状

探査機「はやぶさ」（2003−2010）と月周回衛星「かぐや」（2007−2009）が立て続けに実施され、双方に会津大学は貢献しました。前者は人類初の地球圏外天体への往復飛行を達成したミッションとして（図２）、後者は教科書に載っている米国アポロ計画の科学成果を更新した大型月探査ミッションとして、それぞれ世界に知られています。

図３

小惑星イトカワの形状モデルと会津大学との比較

それらのうち、私達が貢献した最大の研究成果
は、「はやぶさ」プロジェクトにおいてコンピュータビジョンを応用した小惑星 Itokawa の三次元地図の作成です（Demura et al. 2006, Science312, 1347‑49, Pole and Global Shape of 25143
Itokawa ）。この国際誌 Science は理工系で最も影響力のある雑誌のひとつで、この夢の論文誌に会津大学所属の筆頭著者（私）および指導学生５名が共著で載ったことは、非常に感慨深いものでした。学生を含む会津大学チームの働きが格別であると、学外からも評価されたことになります。
具体的には、複数の写真に基づいて小惑星の三次元形状を求め（図３）、自転軸が天球のどこへ向いているかを決定し、地図を作成しました。この立体形状モデルに基づいて小惑星周囲の重力場が

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図４

運用支援可視化ツール HARMONICS、version 1.0の外観

私の研究
地質に関する解析研究が続々と進められました。

ブデータ活用による太陽系科学の推進」と題されこれがきっかけとなって、深宇宙探査データの整た協定が締結され、より実現に向けて近づきまし

備とソフトウエアの研究開発、リモートセンシンた。目標の３）は、機器の基礎開発および選定をグデータ解析に基づく太陽系の起源と進化の考察

他機関の環境試験設備を用いて行うことで、規模という、コンピュータ理工学の会津大学らしい宇は小さいものの一定の成果を挙げており、次世代宙開発への貢献スタイルが確立しました。

宇宙ミッションへの参画に良い効果が出ています。
現在の状況を詳しく紹介していきます。まず、

３．CAIST・ARC‑Space１つめの目標の中核となる「はやぶさ２」に、会こうした実績を踏まえて、会津大学先端情報科

津大学教員や学生が多数参加するようになりまし学研究センター（CAIST）宇宙情報科学研究クた。この、学生が指導教員と一緒に最先端プロラスター（ARC‑Space）が2009年に発足し、私ジェクトの現場へ直接参加できるということが、がそのリーダーに就きました。情報工学と太陽系会津大学における実践的教育の特徴です。「はや科学の境界領域で応用研究および産学連携を行う

ぶさ２」は、「はやぶさ」初号機の後継ミッショチーム６名が結集し、発足10年以内に達成すべきンとして、我々生命や海の材料となった有機物や３つの長期目標を掲げました。１）深宇宙探査プ

水を探索し地球の起源を探ることが大きな目的とロジェクトへの参画と次世代ミッションの提案、なっています。それら物質の故郷のひとつとされ２）月惑星データセンターの立ち上げ・誘致ないる特別な小惑星に向かい、分析するための試料をしそれに準じた大型外部予算を得て宇宙開発にお採取して地球に持ち帰る予定です。初号機での会

ける GIS 等ソフトウエア供給の拠点化を図ること、

津大学の主たるミッションは小惑星三次元形状モ

そして３）航空宇宙産業界と連携した光学機器のデルの構築でしたが、２号機では参加人数もト共同開発・運用です。

ピックもそれから随分と拡大しました。カメラや折り返し地点を過ぎた2016年度を迎えての段階

レーザー高度計を用いて小惑星の形状モデルを作で振り返ってみると、目標の１）は小惑星探査ることは継続していて、更に近赤外分光計で水の「はやぶさ２」に本クラスター内外教員８名が参探索を行うこと、着陸地点選定のために中間赤外画し、次期月着陸計画など将来探査プロジェクト

カメラで岩石露頭か砂地かを判別すること、などの検討に４名加わるなど、順調に進められて既になど数多くの研究開発ならびに準備が進められて達成しています。共通の技術を応用するなどして、います。小惑星到着予定は2018年、その１年前に地球周りにも手を広げていて、宇宙生物学に位置行うリハーサルまでにソフトウエア開発を間に合付けられる国際宇宙ステーションたんぽぽ計画や、わせよう！というのが合言葉です。

地球観測衛星による福島県吾妻山の監視にも貢献

２つめの目標で出てくる月惑星データセンターするようになりました。目標の２）は、日本学術とは、いわゆるデジタルアーカイブ・サイエンス

会議の大型研究計画マスタープランで会津大学の拠点を指します。これには実はモデルがあります。

役割が明確に位置付けられたプログラムが採択さ

米国は太陽系探査を積極的に行う大先輩ですが、れ、国の競争的予算の最終選考に達する機会が増

各プロジェクトは有期のため、ミッション終了後えてきていることから、あともう少しという段階のデータをアーカイブして次のミッションに有機に来ているという認識です。今年１月には、宇宙的に繋げるサポート拠点を大学などの複数機関に航空研究開発機構・宇宙科学研究所と「アーカイ委託しています。そのうちのひとつ、米国地質調

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私の研究査所の宇宙情報地質学チームがアリゾナ州グランを果たしています。宇宙開発プロジェクトを提ドキャニオン近くのフラッグスタッフという山案・実現することで、間接的に福島県の産業に貢中の小さな町に置かれています。そこが、NASA献できているのかもしれません。例えば、NEC全ミッションの地図類製作を統括し、地理情報シネットワークプロダクツが通信機器を福島市で作

ステム準拠の配信システムを作り、各種ソフトウり、藤倉航装が地球帰還用落下傘を船引町で作り、エアを全データ利用者にオンラインで提供してい古河電池がいわき市でリチウムイオン電池を作り、ます。フラッグスタッフは標高2000メートルを越日本工機が西郷村で試料採取の要である衝突装置えた高所にある５万人前後の小さな田舎町ですが、を作りました。ミッション成功の暁には、初号機知る人ぞ知る太陽系探査の拠点として世界中からの時と同じく帰還カプセルと一緒に地球に里帰り人が集まる町です。観光で成り立つ町という点もする落下傘を再び目にすることになるでしょう。

会津と似ており、場所の制約がほとんど効かないICT の強みを生かして、日本のフラッグスタッフと呼ばれるような月惑星データセンターに成長することを目指して励んでいます。

４．地域との未来
大学の本務が学生の教育にあることは明らかですが、世界の最先端を切り拓くという気概や研３つめの目標に絡んで、一部の方々を面白がら究要素もまた必要不可欠です。理工系分野では、せている話題があります。小惑星探査機「はやぶ日々、新しいことに挑戦し続けていないと、あっさ２」の着陸機は国の予算を使わず各機関の持ちという間に置いていかれてしまう競争的雰囲気が寄りで作られているのですが、その一部は会津大あります。会津大学は開学以来、学問の最先端を学の重要物品として備品番号（！）が付され、県学生に直接見せてやる気を引き出す実践的教育が外どころか今は地球外を飛んでいる状況で「管行われてきており、宇宙開発はそれに打ってつけ理」されています。地球基地局との通信で太陽系のテーマのひとつとして定着しています。日本全内のどこにいるかは明確なので、決して紛失して国だけでなく海外からもコンピュータ理工学を志いるわけではありません。小惑星 Ryugu に到着

す学生が集まり、学び、そして世界へと散っていしたら着陸の実証実験が行われ、そのまま現地のくという人の循環が福島県会津の地で20年以上続土となる予定です。福島県の「備品」がはるばるけられてきました。そのエンジンをより太く強化

宇宙を旅して別な天体に届く…くどくど解説すすることで、福島県を知る人が増え、私のようにるのは野暮な気がしますが、日常と非日常との福島に定着する人も増え、結果的に産業の誘致・ちょっとしたギャップやロマンに面白さを感じま育成にも繋がっていくことが期待されています。

せんか？

そのためには、私達の教育・研究活動を福島県最近、東北や福島県が航空宇宙産業振興の旗を内外の若い人達に伝えていくことが大切です。教振っているのを見聞きするようになりました。航育・研究に続いて地域貢献に位置付けられるもう空産業も宇宙産業も、自動車産業と同じく非常にひとつの柱が「出前講義・教員派遣公開講座」に裾野が広いです。ありとあらゆる種類の要素技よる講演・サイエンスカフェ・出展・イベントで術を持つ会社が全国規模のネットワークで繋がす。高校生向けの講演活動だけでなく、会津大学り、ミッション目標を達成するために協働します。

講堂において、月周回衛星かぐや・小惑星探査機会津大学と直接連携したものではありませんが、はやぶさ２の打ち上げライブ中継（パブリック「はやぶさ２」では複数の県内企業も重要な役割ビューイング）を行って来場者向けに解説をした

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私の研究り、サイエンスカフェという形式での子供を含むえるなか、がんばれ福島！という強力な応援メッ

一般向けのイベントをしたりしています。福島県

セージ（図５）が届いた時は、私達は孤立していだけでなく全国からお声が掛かるようになり、震ないと涙が出るほど嬉しかったです。数々の絶望災後は避難者コミュニティ向けの活動も増えまし的な困難をくぐり抜けて地球に帰還した「不屈のた。そうした活動が評価されて、2015年に文部科プロジェクト」の同僚は、大目標に向け歩みを止学大臣表彰されています。受賞者人数が最大５名

めずに淡々と進むことの大変さと大切さを思い出と限られていたので ARC‑Space 全員の業績を盛させてくれました。どんなにハードルが高かろう

り込めなかったのですが、2014年当時で200件以とも、目標を持って少しずつ前に進む、それしか上の講演・サイエンスカフェを成し遂げてのグありません。私達は視線を遠くの宇宙にやりつつループ受賞と理解して頂ければ幸いです。

足元の教育・研究に日々挑戦します。淡々と太2011年の震災では、方々から大変お気遣いをいただきました。当時、福島から足が遠のく方が増陽の周りを巡って時を刻む小惑星 Aizu のように。
一歩一歩、会津から宇宙へ！

図５ 「はやぶさ」「はやぶさ２」プロジェクトから応援メッセージ< プロフィール >1970年、東京都生まれ。1999年、東京大学大学院理学系研究科修了、博士（理学）。学生時代から一貫して深宇宙探査に関わり、火星探査機のぞみ、月周回衛星かぐや、小惑星探査機はやぶさ／はやぶさ２等に参画。旧宇宙開発事業団宇宙開発特別研究員を経て、2002年に会津大学へ赴任。2009年に発足した会津大学先端情報科学研究センター（CAIST）・宇宙情報科学クラスター（ARC‑Space）のリーダーを務め、宇宙開発の有力拠点として知られるようになった。
専門は深宇宙探査・リモートセンシング・惑星科学。地球も惑星のひとつとして地球観測衛星のデータ解析も手がけ、気象庁火山噴火予知連絡会・衛星解析グループの一員として福島県吾妻山のモニタリングにも協力している。2015年、科学技術分野の文部科学大臣表彰（科学技術賞）「サイエンスカフェおよび講演を通した深宇宙探査の理解増進」をグループ筆頭で受賞。

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