ISSN 0285-2861

JAXA宇宙科学研究所

2022

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News

No.490「ひので」が捉えた
新たな太陽活動周期のあけぼの
2021年 10 月28日に「ひので」衛星X線望遠鏡が捉えた太陽のようす。太陽面の中央南に位置する黒点
群（明るく輝く領域）は、第 25 太陽活動周期で 2 例目となるXクラスの太陽フレアを生じ、報道でも大きく取り上げられました。また、11月2日のMクラ
スフレアに伴う高速プラズマの塊（CME）は地球に到達し、11月4日に磁気嵐が発生しました。その模様は、ノルウェーから打ち上げられた観測ロケット
SS- 520 -3号機にて観測されました。
ISASニュース 2021年12 月号参照
https://www.isas.jaxa.jp/outreach/isas_news/files/ISASnews489.pdf

2022年所長年頭ご挨拶

宇宙科学研究所長

國中

均（くになか ひとし）

宇宙科学研究所は、複数の衛星や探査機・観測ロケット・に当たらせています。一般職の経験者採用を積極的に進める

大気球を運用しながら並行して、戦略的中型計画としてX線とともに、教育職の人事公募は毎年 10 件以上、特に 2021年

分光撮像衛星（XRISM）
・火星衛星探査計画（MMX）のシステム、には 20 件発出し、人材糾合に努めてきました。既存部門を強

公募型小型計画として小型月着陸実証機（SLIM）
・深宇宙探査化しながら、これまで宇宙科学研究所に備わっていなかった+

技術実証機（DESTINY ）・太陽観測衛星Solar-C（EUVST）のシス

研究領域：アストロバイオロジー・超小型衛星・系外惑星・

テム、戦略的海外共同計画として木星氷衛星探査計画（JUICE

インフレーション理論・重力波天文などに関わる人材を新たby ESA）
・二重小惑星探査計画（Hera by ESA）
・広視野赤外線に迎えることができました。

宇宙望遠鏡（Roman Space Telescope by NASA）のための観測

政府より認めて頂いた「技術のフロントローディング」経費装置や地上設備を開発中です。戦略的中型計画や公募型小を原資に、宇宙科学研究所の将来を担うキラーコンテンツの型計画は、宇宙科学研究所が主体となって科学衛星を研究開獲得を目指します。全JAXAに提案を募り、タウンホールミー

発し、基幹ロケットで打上げ、科学成果創出を目指すものでティングを開催して大勢で公平に議論し、国産赤外線センす。より頻繁に宇宙進出を図るために戦略的海外共同計画枠

サーや宇宙用極低温冷凍機などの実現に研究開発資源を集中を設けています。戦略的中型計画や公募型小型計画にて培っすることとしました。予算規模を拡大してさらにキラーコン

た技術や知見を海外機関から請われて提供し、低出費で堅実

テンツの充足を志向します。ここから創出される成果が 2020に成功を収め、早期に科学成果を刈り取ることを指針として年代後半以降に花開き、宇宙科学研究所のメインコンテンツ

います。これまでの宇宙科学研究所の活動は、海外より高評になることを期待します。さらに、「今後の月と火星の宇宙科

価と世界信用を勝ち得ており、お断りするのが難儀なほど多学は、米国アルテミス計画とも連携して実施する国際宇宙探

くの依頼が舞い込みます。予算に制限のある中、戦略的中型査プログラムとして整理した上で、大学共同利用システムを計画・公募型小型計画・戦略的海外共同計画を駆使し工夫し活用して大学アカデミアメンバーの参画を促し、企画立案すながら「深宇宙探査船団」や「宇宙天文観測網」の構築を進める」ように、政府よりご指導頂いています。新たな挑戦領域てまいりました。

と認識し、この分野へも尽力する所存です。

このような宇宙科学を展開するには、お金のみならず優秀

人・もの・金・技術・情報を集め、宇宙科学研究所のさらな人材が必要です。
「はやぶさ 2」小惑星探査にて経験を積ん

なる飛躍を誓います。引き続きご指導ご鞭撻のほどよろしくだ技術者を、後続のMMXやDESTINY+に再配置して研究開発

お願いいたします。

ISASニュース

2022. 1

No.4901

The Forefront of Space Science

宇宙
科学
最前線

将来の宇宙ロボットへとつながるトランスフォーマー宇宙機
青山学院大学

理工学部 機械創造工学科准教授

菅原 佳城（すがわら よしき）

を考慮しながらアームを動かす必要があります。さらに、ロはじめにボットが実現できる運動はその形状や質量によって決定する

宇宙ロボットという言葉で何をイメージするでしょうか？

慣性特性に依存するため、状況によっては実現できない運動

フィクションに現れるロボットをイメージする人が多いのでが発生します。例えば図 1に示すフリーフライングロボットはないでしょうか？それらの多くは人間並みの巧みな動きがにおいて、駆動関節 1の動作のみで対象物を把持する簡単なできる上に、飛行したり変形したりと人間以上の能力を持つ作業を考えます。リンク1を動かすためにトルクを加えると、ものばかりです。しかしながら、現在運用されているロボッ

リンク1以外の構造（青線の部分）にも反トルクが加わります。

トをはじめとして、人間の巧みさの実現さえもまだハードル

Case AとBではリンク1以外の構造の形状が異なり、駆動関が高いものとなります。ましてや微小重力環境である軌道上

節 1まわりの慣性モーメントはCase Aの方が大きい、つまりでの巧みな運動を実現するには、フィクションで描かれていリンク1以外の構造に関してCase Aの方が動きにくい状況にるような人間以上の能力が求められます。私たちはそのようなっています。その結果としてロボット全体の姿勢変動は抑な将来の宇宙ロボット技術の礎となるトランスフォーマー宇

制され、Case Aの方が対象物を把持できることになります。

宙機の研究開発を進めています。

一方、Case Bではリンク1以外の構造が折り畳まれているた

宇宙ロボット
国際宇宙ステーション（ISS）を始めとする大型の宇宙構造物

め狭い空間での作業が可能であるものの、リンク1以外の構造が大きく動いてしまうため、ロボット自身の姿勢変動が大きくなります。その結果として、リンク1が作業対象物に到の軌道上組み立てや修理等の作業では、宇宙飛行士の安全確達できない上に、ロボット自身が周囲と衝突する可能性があ

保や効率的な作業のためにもアームを備えた宇宙ロボットがります。もちろん、他の駆動関節の動作によりこれらの問題利用されてきました。例えば、ISSに設置されたSSRMS（Spaceを回避できる可能性はあるものの、その場合も姿勢と形状を

Station Remote Manipulator System）や、きぼうモジュールに同時に考慮する必要があります。このような性質ゆえに、フ設置されたJEMRMS（JEM Remote Manipulator System）は様々

リーフライングロボットの実用的な運用のためにも形状（アーな用途で使われています。このような宇宙ロボットはISSなど

ムの動き）と姿勢の同時制御がとても重要な技術となります。

の大きな構造物に設置されており作業空間は限定的なものです。一方、ロボット自身が自由に移動可能であれば作業空間

トランスフォーマー宇宙機に関する制約を緩和することが可能となり、ロボットの能力

本研究グループで実現を目指しているトランスフォーマー

をさらに活用できるようになります。ERA（European Robotic

宇宙機とは、パネル構造やボックス構造などの複数の形態

Arm）はISS上のベースポイントを掴みながら移動することで、要素が互いに回転ジョイントなどの駆動関節によって接続さ

より広範囲での作業を実現します。しかしながら、動作範囲れた構造を持つ宇宙機です（図 2）。まさにフリーフライング

はベースポイントの配置の制約を受けます。より複雑な構造ロボットです。駆動関節の動作により様々な形状に変形する物の建設や巧みなミッションを実現するためにも、ロボットことが可能であり、異なる形状への変形によって複数の機能にはより多くの自由度が求められます。その要求を実現する
1つの解がフリーフライングロボットであり、その名の通り軌道上で自由に飛び回ることで、複数の作業対象や作業空間を移動しながら様々な作業（把持、移動、監視、検査など）を実現します。しかしながら、SSRMS、JEMRMS、ERAのよ
うにロボット自身が大きな構造物に設置されていないことから、アームを動かすと、つまりはロボットの形状を変化させると、ロボット自身の姿勢が大きく変化するため、姿勢変化

図1：フリーフライングロボットによる作業
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No.490

図 2：トランスフォーマー宇宙機と各変形モード

The Forefront of Space Science

宇宙科学最前線モードの実現が可能となります。このとき、複数の駆動関節を適切な順番で繰り返し動作させることで宇宙機が有する非ホロノミック性（後述）を利用した「形状と姿勢の同時制御」を行い、これまでにない宇宙機を実現することが可能となります。
これは、将来のフリーフライングロボット技術への礎ともなります
本宇宙機は技術実証衛星であり、前述のような「形状と姿勢の同時制御」の技術実証に加え、それに伴う関連技術（アストロダイナミクス、構 造、熱、通 信、パネ
ル駆動など）の実証や、その特徴を有効に活用した理学観測ミッションの実現を目
指しています。図 2に示すように、27 個のパネル構造とボックス構造から構成されており、全展開モードの状態で長手方

図 3：トランスフォーマー宇宙機における姿勢と形状の同時制御の解析例

向に約9.4m、その直交方向に約4.7m、質量は約280kgです。

へ姿勢変更を達成しています。駆動関節AおよびBのみならまた、後述の小円halo軌道への軌道投入後は本宇宙機の技術ず、他の駆動関節の運動も組み合わせることで、より効率的実証に加え、観測モードの状態で理学観測ミッションとしてかつ高精度に希望の姿勢変更を行うこともできます。

搭載する干渉計とフーリエ分光計による天体観測を行います。

非ホロノミック性を利用した形状と姿勢の同時制御
前述のようにトランスフォーマー宇宙機の最大の特徴は非トランスフォーマー宇宙機の特徴的な技術と開発状況
以降では本宇宙機の実現にあたり特徴的な技術とその開発状況について抜粋して示します。

ホロノミック性を利用した「形状と姿勢の同時制御」です。非形状と姿勢の同時制御による太陽輻射圧を用いた軌道維持・

ホロノミック性とは非ホロノミック拘束と呼ばれる運動に関

制御：形状と姿勢の同時制御により、宇宙機が受ける太陽輻射

する拘束条件に基づく性質です。一般に機械の運動が何らか

圧を変化させることが可能となり、その輻射圧を外力として利の拘束を受けるとき、その自由度は少なくなります。一方、用することで太陽－地球系のL 2点における小円halo軌道上で非ホロノミック拘束では自由度が減ることはなく、機械の動の軌道維持・制御を行います。小円halo軌道では外力が働かき方を組み合わせることで、様々な方向に動くことができまない場合には不安定ですが、このような形状、姿勢、軌道の統す。このような非ホロノミック性を持つものは身の回りにも合的な制御を行うことで、安定な長期滞在が可能となります。

数多く存在します。例えば、猫は背中を下方に向けた静止状

形状変形を活用した熱遮蔽による受動冷却：パネル構造を用態から落下したとしても、身体をひねることで脚を地面に向いた太陽光の熱遮蔽により、振動などの擾乱発生源となる冷け安全に着地することができます。これは「猫ひねり」として凍機を使用せずとも機器の冷却が可能（受動冷却）となりまも知られている現象です。角運動量がゼロに保存され、内部す。そのため、本宇宙機は無擾乱かつ低温環境が要求されるにリアクションホイールやスラスタなどのトルクを発生する

観測ミッションなどに適しております。観測機器を搭載した

仕組みがないにも関わらず、猫は関節の動きを適切に組み合

ボックス構造の温度を- 40 K程度まで受動冷却できる可能性をわせることで空中で姿勢を変化させることができます。さらに、着地時に足で地面を捉えるように体の形を整えており、姿勢と形状を同時に制御していると捉えることができます。
本宇宙機は複数の駆動関節を適切な順番で駆動させることで、形状を制御しつつ同時に希望の姿勢を実現することが可能です。図 3 に本宇宙機における非ホロノミック性を利用した形状と姿勢の同時制御のシミュレーション例を示します。
この例では、図 3 上段の中央図および右
図に示すように駆動関節AおよびBのみの駆動に限定したうえで、それらの運動の
適切な組み合わせと繰り返しによって、
図 3 下図のように初期姿勢から目標状態
図 4：トランスフォーマー宇宙機における技術と開発状況の抜粋
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No.4903

The Forefront of Space Science

宇宙科学最前線

数値解析結果によって示しており（図 4（a））
、さらに受動冷却それぞれに搭載し、3 m級の大口径の望遠鏡と同程度の分解性能の検証のためにパネル構造および展開ヒンジから構成さ

能で天体観測を行います。これが実現できれば世界初の可視れる基礎モデルに対し熱真空試験を進めています。

光領域による軌道上干渉計観測となります。また、ボックス

パネル構造・展開系：宇宙機に必要となる各機器はパネルや構造の一方にはフーリエ分光計を搭載し、高スペクトル分解

ボックスの各構造に搭載されます。そのため、それらの構造能の観測により黄道光のフラウンホーファー線を検出する新に依存して機器サイズや機器配置が決まるため、従来の衛星

たな観測手法の開拓を目指しています。本宇宙機に搭載するとは大きく異なる設計方針となります。また、駆動関節を跨フーリエ分光計では振動のない静かな環境と低温環境が必要

いで設置されるハーネスの剛性が形状変形動作に影響を及ぼであり、これも本宇宙機における無擾乱で冷却が可能というすため、ハーネスの検討においても従来の宇宙機とは大きく特徴を十分に活用した観測ミッションになります。

異なる設計が求められます。そのようなトランスフォーマー
宇宙機に固有の課題を解決すべく、図 4（b）のようなパネル
構造および駆動ヒンジを開発し、展開試験や振動試験等を進終わりに本研究グループはJAXAや大学などの様々な研究機関でめています。

構 成され、宇宙工 学 委 員 会ワーキンググループ「トランス理学観測ミッション：本宇宙機は干渉計とフーリエ分光計のフォーマー宇宙機の実現とその応用に関する研究」として2 種類の観測装置を搭載します（図 4（c））
。いわば観測器を操2020 年代後半の打ち上げを目指して活動をしています。コるフリーフライングロボットです。干渉計では複数の望遠鏡

ロナ禍における活動の制約が発生したにもかかわらず、オンをそれらの距離を変えつつ様々な方向に向ける必要があり、

ラインツールの発達によって遠方にいるメンバー間での速や形状と姿勢の同時制御が可能な本宇宙機の特徴を十分に活用

かなやり取りが可能となり、研究開発をむしろ加速していまできます。口径が 10 cmの望遠鏡 2 つを 2 つのボックス構造のす。引き続き応援頂けたら幸いです。

Column「はやぶさ2」における「ウラシマ効果」
について
アインシュタインの相対性理論が予言する「ウラシマ効果」をご存じだろうか？往復の宇宙旅行を終えて地球に戻ってくると、地上では悠久の時が経過していて自らのひ孫の世代に遭遇する、というようなSF映画で度々題材となる現象である。浦島太郎が竜宮城で楽しい時間を過ごし、玉手箱を片手に浜辺に帰ってきたら、地上では何百年もの時が経っていたという話にちなんで、そのように呼ばれている。小惑星リュウグウで有意義な時間を過ごし、リュウグウからの贈り物をカプセルに詰め込み
地球に帰還した「はやぶさ 2」に、どの程度の「ウラシマ効果」が生じていたのかが気になったので、調べてみた。
相対性理論によると、太陽系内を航行する旅行者が経験する時の流れ （固有時）と、太陽系重心に対して静止している（が太陽系内の天体の重力の影響は受けないものとする仮想的な）時計の流れを表す太陽系座標時（ TCB：Barycentric
Coordinate Time）との間の関係は、近似的に以下のように書くことが出来る。

ここで は光速であり は旅行者の太陽系重心に対する相対速度、 は旅行者の地点に太陽系の全天体が及ぼす重力ポテン
シャルの和をを表す。この式を旅行者の旅程の期間において積分することにより旅行者が旅行中に経験した総時間を計算することができる。
の項は高速で移動すると時間の流れが遅くなるという特の項は強い重力場下にお殊相対論に起因する効果であり、いて時間が遅れる一般相対論に起因する効果である。
地球上の海抜 0 mの地点にずっと留まっている者（太陽系重心を原点とする慣性系でみると地球の公転・自転により太陽系内を移動している）が経験する固有時を上の式により計算したも

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No.490のを地球時（TT：Terrestrial Time）と呼ぶ。往復旅行者の軌道に沿って積分した固有時と地球時を比較することにより「ウラシマ効果」による時間の遅れの量を見積もることができる。
まず初めにISSに滞在する宇宙飛行士が経験する時間を計算してみよう。ISSが飛行する上空400kmは地上より重力が弱いので、
一般相対論の項は、地上に比べてISSの方が時間が “ 早く” 流れる効果を及ぼす。その一方でISSは地上よりも高速で太陽系内を移動しているので、特殊相対論の項は時間が “ 遅く” 流れる効果を持つ。ISSの軌道では後者の効果が卓越するので、結果としてISS上の時間は地上よりも遅く流れる。その量はほんの僅かであり、ISSで 1年間過ごしても地上に比べて 10 ミリ秒間短いだけである。
次に「はやぶさ 2」の場合を考察する。一般相対論の項は地球の重力圏を脱する効果が大きく地上よりも時間が “ 早く” 流れる
センスであるのに加え、「はやぶさ 2」の軌道は外惑星方向への航行であるため軌道速度が地球に比べて小さく、特殊相対論の項についても時間が “ 早く” 流れる効果となる。
「はやぶさ 2」の打ち上げからカプセルの地球帰還までの確定軌道に沿って積分を行い固有時を求めた所、6 年間のミッション期間中に、「はや
ぶさ2」の方が地球に比べて0.455秒間早く時間が流れていた（カプセルの方が年老いていた）ことが分かった。浦島太郎の逸話との類似性を期待して計算してみたものの、計算の結果は、浦島太郎とは逆の結果であった。
浦島太郎では玉手箱から出てきたのは災難をもたらす煙であり、有益な宝物は入っていなかった。
「はやぶさ 2」のカプセルに入っていたサンプルは現在分析チームにより分析中である。
浦島太郎の玉手箱とは異なり、世界が驚くような貴重な宝物がもたらされたに違いない。分析チームによる分析結果の発表を心待ちにしている。
（竹内 央）ISAS 事 情
帰還したリュウグウ試料は水と有機物に富んでいた
去 る 2021 年 12 月 21 日、国 際 誌「Nature Astronomy」に、探査機「はやぶさ 2」が一年前に帰還させたリュウグウ試料のJAXA
キュレーション設備における初期記載＊ 成果のレポートが出版されました。
第 1 回タッチダウンで回収された、キャッチャー A室試料（3 . 2 g）と第 2 回タッチダウンのC室試料（2 . 0 g）について、試料全体の光学顕微鏡観察、秤量、赤外反射スペクトル、可視分光スペクトルの記載を行いました。その結果、リュウグウの
個別粒子の全体密度の平均値が、今までに見つかったどの隕石よりも小さいことが明らかになりました。また、その赤外反射
スペクトルには、O-HやC-H結合及び炭酸塩由来と思われる吸収特性が見られ、リュウグウ試料が含水鉱物や水が関与して生成されたと思われる炭酸塩鉱物、及び有機物を含んでいることが明らかになりました。更に可視分光スペクトルを既知の隕石と比較すると、どの隕石よりも暗く平坦な反射特性を示しました。可視光スペクトル、赤外反射スペクトルの反射率、OHの吸収位置は、いずれも探査機が測定したリュウグウ全球の値と同等で、試料がリュウグウ表層物質を代表していることが示されました。光学顕微鏡観察では帰還試料の表面に、始原的隕
石に一般的に見られる高温包有物（コンドリュール、カルシウ
ムーアルミニウムに富む包有物）は観察されず、可視・赤外反
射スペクトルの特性と合わせて比較すると、太陽系の平均元素組成に最も近い始原的隕石である、CIコンドライトと呼ばれる隕石に近いことが分かりました（但し、それらの隕石より密度は小さく、反射率は低い）。
人類が初めて試料を持ち帰ったC型小惑星リュウグウは非常に始原的な隕石と似た物質から成る小天体だった、ということキャッチャー A室から回収したリュウグウ試料の一部が明らかになったわけです。この帰還試料を詳細に分析することにより、初期太陽系の成り立ちや進化過程、更には地球上の海・生命の起源に一石を投じる成果が得られることが期待されます。既に試料の一部は昨年 6 月に国内外の研究者から構成される初期分析チーム及び 2 次キュレーションチームに配分されて分析研究が進められており、更なる詳細な研究成果の発表が待たれる所です。
（矢田 達）＊ JAXAキュレーションチームが実施する、サンプルのカタログ化作業の際の予備的な分析を「初期記載」と呼ぶことにしています。

JASMINE Consortium会議 2021開催
日本初の位置天文観測衛星「JASMINE」の進捗情報をコミュ
ニティに報告するとともに、広くコミュニティからJASMINEが切り開く可能性のあるサイエンスケースを提案していただき議論する場として、JASMINE Consortium（JC）会議 2021 が 2021
年 12 月 6 日〜 8 日にオンラインで開催されました。
JASMINEはJAXA宇宙科学研究所の公募型小型 3 号機として選定され、2028 年の打上げを目指して鋭意検討が進められています。JASMINEは「天の川銀河」の中心領域の星の精密な位
置・速度の測定による銀河中心考古学の遂行と太陽系の起源の探究や、高精度測光能力を活かした星の光度変動を観測することで、ハビタブル地球型惑星の探査を目的とした意欲的な計画です（ISASニュース 2019 年 11 月号「小型JASMINEで迫る銀河系考古学」河田 大介氏 ＊ 1 および 2021 年 12 月号「Exo-JASMINE―宇宙からの近赤外線精密測光で地球型系外惑星をさがす―」
河原 創氏＊ 2 もご参照ください）。
今回で 3 回目となるJC会議には日本国内にとどまらず、イギ
リス、オランダ、アメリカなども含め 100 名を超える参加者登録がありました。初日には、JASMINEの望遠鏡の検討状況・検出器開発状況報告に加え、End-to-Endシミュレーションチーム

によるJASMINEデータ解析手法の定量的評価の進捗が報告されました。また、欧州宇宙機関（ESA）の位置天文衛星Gaiaの観測データを利用した、天の川銀河の理解の現状と今後の課題、そしてJASMINEの科学的意義に関する講演・議論が行われました。
2 日目には、JASMINEの高精度測光観測を活かした系外惑星探
査計画であるExo-JASMINEに関する講演が行われ、ハビタブル
惑星探査に加え、褐色矮星や若い惑星の探査など様々な探査天
体のサイエンスケースが提案されました。3 日目には、すばる
望遠鏡次世代広視野補償光学装置「ULTIMATE-Subaru」とのシナジーによる銀河系中心のサイエンスについて、他波長（X線・電波）からの観点も交えた講演が行われ議論されるとともに、
JASMINEがターゲットとする銀河系バルジ領域に対するすばる
望遠鏡超広視野多天体分光器PFSでのサーベイ計画についての議論も活発に行われました。
今後もJASMINEデータがコミュニティにとって最大限有益なものとなるようJASMINE Consortiumは活動を続けていきたいと思います。 （国立天文台JASMINEプロジェクト 馬場 淳一）＊1 https://www.isas.jaxa.jp/outreach/isas_news/files/ISASnews464.pdf＊2 https://www.isas.jaxa.jp/outreach/isas_news/files/ISASnews489.pdf

ISASニュース

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No.4905ISAS 事 情コロナ禍でのLiteBIRD計画
2019 年 5 月に戦略的中型衛星として選定されたLiteBIRD計画
は、2019 年 7 月に相模原キャンパスにてキックオフ会議を行い（ISASニュース 2019 年 9 月 No. 462 号）、順調に登山口に立つことができました。しかし、その後 2020 年 3 月のNASAのMissionsof Opportunity（MO）に落選して、NASAに担当してもらう予定
でした焦点面検出器や絶対温度（2 K）に冷却する断熱消磁冷凍機（ADR）の対処が必要になりました。ちょうど、コロナ禍が猛威をふるいはじめた頃です。その間、ISASでは、多くの優秀な
応募者の中から人的体制の強化がはかられ、概念検討については着実に進みました。また、ヨーロッパでは、フランス、イタ
リア、スペインは既にフェーズAの検討を進めました。国際コラボレーションや国内グループとともにリモート会議にて、対応策の検討を進めておりましたが、なかなか良い案がまとまらず、コロナ禍と相まって、苦しい期間でした。
東京オリンピック・パラリンピックが行われた 2021年 8 月は、日本の新規コロナ感染者が 1日あたり2 万人を超えていました。
が、ワクチン接種が進むとともに、9 月になり急速に新規感染者が減少してくるタイミングにて、LiteBIRDにも光が見えてきました。10 月には、LiteBIRD PIの羽澄 昌史の提案した KEK量子場計測システム国際拠点（QUP）が、文科省の世界トップレベル
研究拠点プログラム（WPI）に採択され、焦点面検出器の開発を推進することになりました。政府の宇宙科学探査小委員会でもKEK素粒子原子核研究所御一行と宇宙研執行部のLiteBIRD協力に向けた懇談後の記念撮影。

2028 年度打上げに向けた後押しを受けて、2 K冷凍機のJAXA担当という、ある意味日本の得意技術の更なる発展につながる対応がとられ、LiteBIRD計画の前進の目処がつきました。
並行して、2021 年 10 月には、CNESとJAXAの概念検討を進める協力協定を結びました。2021 年 11 月に、KEKと研究協力協
定を結びました。写真は、日本全体での新規感染者が 200 人を下回っている 2021 年 12 月に、KEK素粒子原子核研究所の齊藤直人所長ほかにISASに来ていただいた時に撮りました。
コロナ禍においてはオミクロン株など今後も心配事が続きま
すが、LiteBIRDは、打上げに向けて、宇宙インフレーションの解明を目指して、チーム一丸となってがんばります。今後もご支援をよろしくお願いします。
（関本 裕太郎）

ひので国際科学会議「Hinode 14/IRIS 11」開催
太陽観測衛星「ひので」の第 14 回国際科学会議が、2021年 10
月 25日から 28 日の日程で開催されました。今回の会議は、米国ジョージ・メイソン大学が主催となり、NASAのIRIS衛星との合同で開催されました。
「ひので」科学会議は 2007 年の打上げ直後以来、日米欧の持ち回りで毎年開催されています。今回は
当初 2020 年 7 月に予定されていましたが、コロナ禍の影響による 2 度の延期を経て、完全オンライン形式でようやく実施することができました。
科学組織委員会内外からは、2019 年 9 月の第 13 回（東京大学）
以来、会議が開かれないことで、特に若手研究者の発表機会が減少している事態を懸念する声が上がっていました。そこで、会議プログラム策定にあたっては、より若手に発表機会が行き

GatherTownを利用したポスター
会場

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ISASニュース

2022. 1

No.490渡るよう配慮がなされました。
4 日間の会議のうち、初日は各太陽観測衛星・探査機の現状
やSolar-C（EUVST）を含む将来計画について、2 日目以降は表面対流と磁場、大気加熱、フレアとコロナ質量放出（CME）などのテーマについて講演が行われました。
「ひので」・IRIS両衛星を組み合わせた偏光分光観測や、15 年以上に及ぶ運用期間を活かした太陽長期変動の解析なども紹介されました。
オンライン国際会議で避けては通れない問題が時間帯の調整
です。
「ひので」
・IRISは世界中の研究者が使う衛星であり、どのように時間帯を設定しても必ず参加困難な時間帯に当たる
参加者が生じてしまいます。今回はイベント管理ソフトウェア
Cventを用いるにあたって主催大学職員の支援を受ける必要があり、米国東部夏時間を中心とした時間割を採用することとなりました。日本時間では夜 10 時から翌午前 2 時ごろまでという過酷な時間帯となりましたが、会議の様子を録画し、後日閲覧できるようにすることで対応しました。参加人数は 26 か国から350 名、うち日本からは深夜ではありますが 33 名となりました。
各講演の終了後には、会議ウェブアプリのチャット機能やビジネス向けチャットツールSlackを使い、非常に活発な議論が交わされました。また、ポスター講演ではオンラインビデオ通話
スペースGatherTownが使われました。レトロゲームの登場人
物のようなアバターがスペースを縦横に行き交い、そこかしこで会話が生まれる様子は、もう 2 年も経験していない “ 本来の ”
国際会議の姿を思い起こさせるものとなりました。（鳥海 森）

連載

超小型探査機EQUULEUSOMOTENASHIと世界最大のロケットで打ち上げる世界最小の探査機
図 1：各アンテナと探査機の通信系の図

最 終 回

ただいま打上げ準備中
本連載の最終回として、地上系の構成、運用システムの特徴 を 説 明 し ま す。EQUULEUS、OMOTENASHIと 地 球 と の通 信 に は、 図 1 の よ う にJAXAの アンテナ局 とNASAのDeep

図 2：（ 上 ）GSTOSの運用画面（左）探 査 機シミュ
レータ

Space Network（DSN）を使用します。探査機は超小型です
が、通信するためには大型のアンテナが必要になります。
そのため、アンテナ局を使用するJAXAやNASAの衛星・探査機と運用時間の調整が必要になります。また、最近では
DSNの各アンテナ局とJAXAの運用室との間でのデータの疎通試験を順次実施しており、D S NのWebサイト（DSN now,
https://eyes.nasa.gov/dsn/dsn.html）をご 覧 に な ると、運 用
中の様々な探査機に加えてEQUULEUSやOMOTENASHIの名前を見つけることができるかもしれません。加えて、両探査機

探査機は 2021年 7 月にNASAに引き渡し、既にSLSロケット

ともに精密な軌道決定が必要になるので、通常用いられるに搭載されています。打上げ後の運用の訓練をするために探Range and Range Rate（RARR）計測＊ 1 に加え、DSN局と連携し査機シミュレータを開発しました。シミュレータのコンピュー＊2

たDelta Differential One-way Range（DDOR）計測も実施しま

タや通信機、バッテリなどは実際の探査機と同等の開発品をす。DDORは、「はやぶさ2」などでも使用されている実績ある使用しました。また、無重力空間での姿勢の動きを地上で実技術ですが、CubeSatでも使用します。OMOTENASHIはその際に模擬するのは非常に難しいため、専用のソフトウェアを開ほか、世界のアマチュア無線家への電波送信も行います。ご発しました。探査機のコンピュータは無重力を飛行している

興味がある方はOMOTENASHIのWebサイト（JAXA Ham Radio

かのようなデータを専用ソフトウェアから受け取ることで、無Club, https://www.isas.jaxa.jp/home/omotenashi/JHRCweb/

重力空間での探査機の動きを再現しています。実際に運用でjhrc.html）をご覧ください。
探査機に指令（コマンド）を送信したり探査機の状態（テレメ

使用する探査機管制装置をシミュレータに接続すると、運用システムの画面上にあたかも本物の探査機のようにデータがトリ）情報を画面表示したりするシステムは、JAXAの科学衛星表示され、臨場感ある運用訓練が可能となっています。図2の運用で標準的に使用されているGeneric Spacecraft Test andに、運用訓練で使用している運用画面の一例を示します。

Operation Software（GSTOS）＊ 3 を使います。こうした汎用の本項執筆時点で、SLSロケットの打上げは 2022 年 3 月の予定

ソフトウェアに、各探査機独自の内容を追加することで、探査となっています。現在、両探査機の運用に向けて、地上運用

機の運用に使うシステム（探査機管制装置）が完成します。例

設備の整備、運用手順の確認、運用訓練などを実施していま

えば、GSTOSの文法に従って、探査機に送信するコマンドやす。ミッションの成功に向けて、応援よろしくお願いします。

その実行状況の確認項目が記載された「コマンド計画ファイル」を作成し、GSTOSに読み込ませます。また、探査機からダ
ウンリンクされたテレメトリデータを見やすく画面表示させた
り、グラフを描かせたりすることも、GSTOSの定義ファイルを作成するだけで自由にできます（とはいえ、0 / 1で表されるバ
イナリデータをどのような物理値に変換して、画面のどこに何色で表示するか、などを全部事細かに記述する必要があるので、大変な作業ではありました）。

（中島 晋太郎、平澤 遼）＊1 地上から送信した電波が探査機で折り返されて返ってくるまでの時間から距離（Range）を計測し、送信した電波と受信した電波の周波数変化から速度（Range
Rate）を計測する技術。ISASニュースNo. 415（2015 . 10）参照
https://www.isas.jaxa.jp/j/isasnews/backnumber/2015/ISASnews415.pdf＊2 距離的に離れた複数の地上局で、探査機からの電波と電波星からの電波を交互に受信することにより、その電波遅延量から探査機の位置を精度良く求める技術。ISASニュースNo. 421（2016 . 4）参照
https://www.isas.jaxa.jp/outreach/isas_news/files/ISASnews421.pdf＊3 ISASニュースNo. 412（2015 . 7）参照
https://www.isas.jaxa.jp/j/isasnews/backnumber/2015/ISASnews412.pdf

ISASニュース

2022. 1

No.4907

東奔西走
北極星を真上に見つつ（ニーオルスンの射場から）宇宙科学研究所 科学推進部

石崎 智子（いしざき ともこ）
2021年11月4日ノルウェー時間午前11時 9 分 25 秒、9 個の打上げ当日振る舞われたケーキ。

分に位置しているため北極星がほぼ真上に見えるのです。昔は炭鉱で栄えていましたが1962 年の大きな事故がきっかけ

観測機器を搭載したSS- 520 - 3 号機がニーオルスンの空に打で閉鉱になったと聞きました。現在は最大30名ほどの定住者

ち上げられました。極夜（白夜の逆で、1日太陽が昇らない）

により施設の管理等を行っていて、その他は様々な分野の研の中、薄明の雲1つ無い空にロケットロードがきれいに浮か究者が数ヶ月滞在するくらいの小さな村です。そのためレスび上がったのです。

トランやコンビニ等はなく食堂で毎食摂ります。滞在中の数

第 1章 新型コロナとの戦い

十人全員が朝・昼・夜の決まった時間帯に食堂に集まり食事

新型コロナウイルスのパンデミックは、SS- 520 - 3 号機実験をするという、さながら学生寮のような光景でした。日本とにも例外なく大きく影響し、11月の打上げに向けて5 月から

同じく建物に入る際には必ず靴を脱ぐ習慣があるため、廊下

感染対策の検討を始めました。というのも打上げ場所は、北や部屋はとても綺麗に保たれています。特に食堂に入る際に極圏スバールバル諸島にあり、民間人が定住する地としてはは防寒着も脱ぎ、手を洗うのです。新型コロナウイルス対策

世界最北に位置する村のため、ウイルスを持ち込むことは絶なのかと思いましたがそうではなく、炭鉱時代の名残とのこ

対に許されないためです。徐々にヨーロッパでは経済活動がとでした。食堂のスタッフは非常にアットホームで、打上げ再開されており欧州内の空港や機内は混雑している中、現地

当日はパティシエの粋な計らいによりSS- 520 - 3 号機ロケットに到達するまでにはコペンハーゲン、オスロ、トロムソ、ロを模した大きなケーキが振る舞われ歓声が沸きました。食堂

ングイヤーベンと4 箇所を経由しなければなりません。そのの他には、小さいジムと週に2回1時間だけ開くショップがため実験班全員がワクチンを2回接種し、かつ出張 2 週間前あります。ショップには日用品の他、スナックや飲料品が販からテレワークで自主隔離を行い万全の体制で臨みました。

売されています。私たち短期滞在者用のお土産も売られてい第 2 章 ノルウェー入国制限緩和

たて、いつもレジを待つ行列ができていました。

渡航 2 週間前に青天の霹靂とも言える事態が起きました。

第 4 章 3 号機打上げ

ノルウェー入国制限の“ 緩和”です。一報を受けたのは 9 月27

冒頭の通り、打上げウインドウの2日目に無事に打ち上げ日ですが現地でも情報が錯綜していたため、全貌を把握するられました。当初11月3日を予定していましたが、猛吹雪のまで 3日を要しました。緩和でなぜ？と不思議に思うかもしため断念せざるを得ませんでした。私は北海道生まれのたれませんが、理由は以下です。従前のノルウェー入国制限規め、ある程度の吹雪には慣れていますが、数10 cm先も見え則は、“ 入国後ノルウェー当局が指定するホテルにおいて強ず複数人で移動しても遭難する恐怖を感じたのはこの日が初

制的に10日間隔離実施をする”こととなっていましたが、入めてでした。体感気温は- 30 度近くにもなり少しの距離でも国制限緩和により当局指定の隔離ホテルの斡旋がなくなってまつげが凍るのです。翌日の打上げを目指し早朝3時10 分か

しまったのです。しかし日本から入国する際は、変わらず隔らタイムスケジュールを開始しました。観測条件が整うのを離のためのホテルに滞在しなければなりません。既に実験班

待ち打上げウインドウから1時間遅れで打ち上げることがで24名分の飛行機チケット、射場での宿泊先等の手配は済んできました。12月5日には実験班全員帰国後の隔離生活を終え、いたためそれらに影響が出ないよう、急遽 “隔離可能なホテ

2 ヶ月弱に及ぶ長期出張が終了しました。

ル ”を自力で探す必要が出てきたのです。まさかの事態に一1人の体調不良者もなく、この貴重な機会に携われたこと

瞬気が遠くなったのを覚えています。全員分の隔離ホテルをにとても感謝しております。唯一の心残りは、白熊を見るこ

無事に確保できたのは日本出国3日前10 月5日のことでした。

とが出来なかったことでしょうか。

第 3 章 ニーオルスン射場での生活
オスロでの隔離期間を経て10 月19日にスピッツベルゲン

最後になりますが、コロナ禍の本実験に際し、ノルウェー
宇宙庁、アンドーヤスペース、在ノルウェー日本大使館、極島に入りました。西にグリーンランド、南西にアイスランド

地研究所ニーオルスン基地等関係各所から多大な支援をいたという正真正銘北極圏です。ニーオルスン村は北緯 78 度 56

だきました。この場を借りて深く感謝申し上げます。

ISASニュース

編集後記
新型コロナ禍で 2 年が経とうとしています。そんな中、アメリカベ
ンチャー企業 による宇宙船の登場や日本の民間人の ISS滞在など、宇宙を取り巻く環境はすご いスピードで変化しています。今号掲載の「ト
ランスフォーマー衛星」の記事にも SFの世界が瞬く間に現実になる気配を感じました。
（石川 毅彦）ISASニュース

2022. 1

No.4902022年1月号

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
E-mail : isasnews@isas.jaxa.jp FAX : 042-759-4251

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8No.490ISSN 0285-2861

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