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12/6「はやぶさ2」帰還。前回の“宿題”を2億キロの彼方で完遂した技術は何がどうすごいのか【サイエンス思考】

はやぶさ

The Asahi Shimbun via Getty Images

2014年12月3日。鹿児島県種子島にあるJAXA宇宙センターから、1基の探査機が打ち上げられました。JAXAの小惑星探査機「はやぶさ2」です。

あれから、ちょうど6年——。

2020年12月6日、小惑星「リュウグウ」での任務を終えたはやぶさ2が、いよいよ地球へと帰還を果たそうとしています。

ryugu.001

小惑星「リュウグウ」の位置。小惑星にはいくつか「タイプ」があり、リュウグウは地球の比較的近くにある、これまで探査したことがないタイプの小惑星だったことなどから目的地として選ばれました。

出典:JAXA はやぶさ2プロジェクト「ミッション 小惑星Ryuguとは?」をもとに編集部作成。

地球から2億キロメートル以上離れた場所にある、直径1キロメートルにも満たない小惑星にピンポイントで到達し、予定されていたほぼすべてのミッションを無事にこなしてきたはやぶさ2。

「すごい!」ということはなんとなく分かるかもしれませんが、具体的に何がすごかったかと聞かれると、少し答えに窮してしまう人も多いのではないでしょうか。

そこで11月の「サイエンス思考」では、はやぶさ2のすごさ改めて振り返るとともに、はやぶさ2プロジェクトのアドバイザーであるJAXAの川口淳一郎教授(2010年に帰還した「はやぶさ」のプロジェクトマネージャ)に、はやぶさ2のミッション成功の理由や、日本の宇宙開発現場の将来について尋ねました。

はやぶさ2が小惑星へ行く意味とは?

はやぶさ2のミッション

はやぶさ2のこれまでのミッションの流れ。

出典:探査機が含まれるイラストは池下章裕氏、他はJAXA

はやぶさ2は、小惑星に着陸し、砂や岩石といった試料を地球へと持ち帰ることや、小惑星に人工的にクレーターを作ることなどを目標として打ち上げられた小惑星探査機です。

では、なぜはやぶさ2は小惑星に向かったのでしょうか。

その理由の一つは、2010年に地球へと帰還した「はやぶさ」で実証された日本の宇宙探査技術をさらに深め、発展させるためだといえるでしょう。

加えて、小惑星の試料には、太陽系が誕生した当時の状況を知る上での大きな手がかりが眠っていると考えられています。これはすなわち、私たちの住む地球はもちろん、人間をはじめとした生物がどこから来たのかということを理解する上で、重要なヒントが隠されているということでもあります。

小惑星を探査することは、私たち自身を理解することにもつながるのです。

工学的にも、科学的にも大きな期待を背負ったはやぶさ2は、リュウグウにおいて、「人工的にクレーターを作り出すこと」や「移動可能な小型探査ロボットの投下に成功したこと」をはじめとした、7つの「世界初」を達成しました。

そのどれもがすごい成果ではありますが、特に驚異的だったのは、なんといっても小惑星に着陸して地表の岩石や砂などの試料を採取する「タッチダウン」を行った際の着陸精度の高さではないでしょうか。

誤差60センチメートル・驚異の着陸精度

タッチダウン

はやぶさ2が小惑星にタッチダウンするイメージ。

イラスト:池下章裕

はやぶさ2が小惑星リュウグウに到着したのは、2018年6月。しかし、はやぶさ2が実際にリュウグウの地表に着陸できたのは、なんとその8カ月後のことでした。

リュウグウへの到着後、プロジェクトチームは着陸の候補となる場所を探していたのですが、リュウグウの表面は、当初想定していたよりもはるかに「でこぼこ」していました。安全に着陸できるかどうか、非常に難しい判断が迫られていたのです。

プロジェクトマネージャの津田雄一教授は、記者会見で「リュウグウが牙を剥いてきました」と、その着陸の難しさを表現していました。

リュウグウ

2018年6月に捉えられた小惑星リュウグウ。

出典:JAXA、東京大、高知大、立教大、名古屋大、千葉工大、明治大、会津大、産総研

はやぶさ2の目的はいくつかありましたが、一番重要なのは「リュウグウに着陸してその地表にある砂や岩石を採取し、地球へと無事に持ち帰ること」です。

表面があまりにもでこぼこしていると、着陸時に誤って機体が損傷してしまう恐れがありました。それでは「地球に帰ってくる」という最低限のミッションさえも実現できなくなってしまう恐れがあります。

しかし、地球からはやぶさ2に細かい指示を送ろうにも、通信には片道だけで10分〜20分の時差が生じます。はやぶさ2から送られてくるデータを確認してから、ここぞというタイミングで仕事をさせようと思っても、地球から操縦していては到底間に合いません。

だからこそ、はやぶさ2が小惑星に着陸する際には、はやぶさ2自身が周囲の環境を把握し、自律的に機体を制御しなければなりませんでした。

プロジェクトチームは、リュウグウの状況を確認した後に、当初予定していた2018年10月の着陸を断念。その分、着陸の訓練や、着陸地点の見極めなどに時間を費やす選択をしました。

そして年が明けた2019年の2月22日早朝、はやぶさ2は満を持して1度目の着陸に挑みます。

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