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JAXAの小惑星探査機「はやぶさ2」が、目的地の「りゅうぐう」の撮影に成功した。

2014年12月3日に種子島宇宙センター大型ロケット発射場からH-IIAロケット26号機で打ち上げられた小惑星探査機「はやぶさ2」が、もうじき目的地の「りゅうぐう」に接近し撮影に成功しました。

はやぶさ2は、小惑星探査機「はやぶさ」の後継機として宇宙航空研究開発機構 (JAXA) で開発された小惑星探査機です。

宇宙航空研究開発機構(JAXA)は19日、小惑星探査機「はやぶさ2」が目的地としている小惑星「リュウグウ」の最新画像を公開した。そろばんの玉のような外形や、表面のクレーターのようなくぼ地がはっきり見え、地球とは逆方向に自転していることも分かった。

 画像は日本時間17~18日、240~330キロ離れた地点から撮影した。直径は約900メートル、自転周期は約7時間半で、想定通りだった。一方、自転軸は公転面に対して垂直で、赤道付近がぐるりとふくらんでいることなどが新たに判明した。

 そろばんの玉のような形状は、高速で自転する小惑星によくみられる特徴で、米国の小惑星探査機「オシリス・レックス」が向かっている小惑星「ベンヌ」に似ているという。

 はやぶさ2は今月27日にリュウグウから高度20キロの地点に到着する見込み。着陸や小型着陸機の投下は今秋を予定している。

引用元「<小惑星>「リュウグウ」最新画像 くぼ地はっきり(毎日新聞) – Yahoo!ニュース

「リュウグウ」ってどんな小惑星?

いよいよあとわずかでリュウグウ到着となりました。先日(2018年2月26日)には、「はやぶさ2」搭載の望遠の光学航法カメラ(ONC-T)から、リュウグウ撮影にも成功しました。まだ点にしか見えませんが、目的地が見えたことは「はやぶさ2」プロジェクトメンバーとしては非常に心強いものです。

このリュウグウという小惑星がどのような姿をしているのか、実はプロジェクトメンバーも分かりませんし、世界中の専門家に聞いても誰も分かりません。

◆小惑星の姿が分からない理由

リュウグウがどのような姿をしているのか分からない理由は、大きな望遠鏡で見ても小惑星は点にしか見えないためです。これはちょっと不思議に思うかもしれません。何千万光年あるいは何十億光年彼方の銀河の形を見ることができるのに、太陽系の中にある天体の形が分からないなんて。このことは計算をしてみるとすぐに分かります。

例えば、大きさが1kmの小惑星が月の距離(約38万km)まで地球に接近したとします。そのときの小惑星の見かけの大きさは約0.5秒角です。1秒角というのは角度の1度の3600分の1ですから、これはその半分です。現在地上にあるどんな大望遠鏡で見ても、点にしか見えません。月の距離まで接近してもこのような感じです。普通、小惑星はより遠いところにいますから、より小さな“点”ですね。ちなみに、月の直径は約3500kmありますから、地球から見ると約0.5度(30分角、1800秒角)になります。さらについでに、おとめ座銀河団にあるM87という楕円銀河は、約6000万光年の彼方にありますが、見かけの大きさは約7分角(420秒角)です。なので、望遠鏡で見ると形が分かるわけです。

引用元「「リュウグウ」ってどんな小惑星?| こちら「はやぶさ2」運用室 | JAXA はやぶさ2プロジェクト

はやぶさ2

はやぶさ2は、小惑星探査機「はやぶさ」(第20号科学衛星MUSES-C)の後継機として宇宙航空研究開発機構 (JAXA) で開発された小惑星探査機である。地球近傍小惑星 「リュウグウ」への着陸およびサンプルリターンが計画されている。「はやぶさ2」という名称は探査機を用いる小惑星探査プロジェクト名にも使われている。

2014年12月3日に種子島宇宙センター大型ロケット発射場からH-IIAロケット26号機で打ち上げられた。

世界で初めて小惑星の物質を持ち帰ることに成功した探査機「はやぶさ」の後継機で、初号機が小惑星往復に初めて挑んだ「実験機」だったのに対し、有機物や水のある小惑星を探査して生命誕生の謎を解明するという科学的成果を上げるための初の「実用機」として開発された。

基本設計は初代「はやぶさ」と同一だが、「はやぶさ」の運用を通じて明らかになった問題点を改良した準同型機である[要出典]。サンプル採取方式は「はやぶさ」と同じく「タッチダウン」方式であるが、事前に爆発によって衝突体を突入させて直径数メートルのクレーターを作ることによって深部の試料を採取できるようにする[4]。採取した物質は耐熱カプセルに収納されて地球に回収される。着陸用小型ローバーの「ミネルバ2」(2-1A, 2-1B, 2-2の計3基)、およびドイツとフランスが開発した小型着陸機「マスコット」も搭載されている。

引用元「Wikipedia

はやぶさからの変更点

先代が航行途中にトラブルに見舞われたため、安定航行を目的としてさまざまな変更がおこなわれた。「はやぶさ」のようなパラボラアンテナに代わり、「あかつき」と同様の高利得平面アンテナ(スロットアレイアンテナ)を使用し、破損があった化学燃料スラスタ配管の再検討や制御装置であるリアクションホイールの信頼性向上などの改良が行われた。イオンエンジンはμ10の推力を 8 mN から 10 mN へと向上させた改良型を使用する。

また、試料を取るための方法も大幅に改良される。まず新機能として、小惑星表面だけでなく小惑星内部の砂礫の採取のための衝突装置 (SCI:Small Carry-on Impactor) を搭載する。SCIは成形炸薬を内蔵しており、探査機本体から切り離された後本体が小惑星の陰に隠れる約40分後に起爆、重さ 2 kg の純銅製衝突体を爆圧によって変形させつつ目標天体に衝突させ、クレーターを作る。このクレーター内または周辺で試料を採取することにより小惑星内部の調査が可能となる。JAXAとしてこのような構造を持つ探査機は初めて[要出典]。SCI 全体の質量が 18 kg、爆薬の質量は 4.7 kgある。銅板の質量は 2.5 kg だが、発射時に一部がちぎれて弾丸としては約 2 kg になる[要出典]。衝突体の衝突時には本体は小惑星の裏側へ退避するため、衝突の様子を撮影するためにDCAM3と名付けた分離カメラを装備している。

初代はやぶさのように試料採取用の筒(サンプラーホーン)を小惑星の表面に当て、内部でプロジェクタイルと呼ばれる弾丸を打ち出し、それを小惑星表面に当てることで舞い上がった砂礫を採取する。プロジェクタイルの形状は「はやぶさ」の弾丸型から円錐型へと変更される。頂点の角度は90度に設定されており、プロジェクタイルが3g以上の質量をもつ場合には弾丸型よりも効率的な試料採取が可能となる。もし初号機と同じように弾丸が発射されなくてもサンプルを引っ掛けて持ち上げられる仕組みも追加された他、サンプルから発生したガスも採取できるように改良されている。2014年11月には、NASAのオシリス・レックスが小惑星で採取したサンプルとはやぶさ2が採取するサンプルを相互に提供し合うことで合意した。はやぶさ2には、サンプラホーンの先端を撮るカメラCAM-Cも搭載されており、これはJAXAへの寄付金で作られた。

満身創痍での運用となった初代と比べ、確実に運用する為の改良が行われた。たとえば、初代はやぶさにおいてイトカワに着地させることが出来なかった「ミネルバ」(着地探査ローバー)の搭載数は、1基から3基に増加、ドイツ航空宇宙センターとフランス国立宇宙研究センターが共同開発した着陸ローバー「マスコット」(MASCOT, Mobile Asteroid Surface Scout)と併せて運用される。同じく初代では信頼性強化の改造が裏目となり、3基中2基が運用不能となったリアクションホイールも3基から4基へと増加され、なおかつ最後の1基はなるべく着陸時までは温存するため、はやぶさ帰還時の運用経験を活かし可能な限り一基のリアクション・ホイールと太陽光圧を利用した運用を行っている[12]。また、新たにKaバンド(32GHz帯)の高速通信が可能な平面アンテナを従来のXバンド(8GHz)アンテナに追加したことで、全般的な高速通信速度が可能な中で、極限時の指令運用(完全自律判断によるタッチダウンと比べた場合指令誘導とすると極端な高速化ができる)をより速やかに図ることができるようになった(従来のパラボラアンテナを小型軽量の平面アンテナに変えて同一面に2枚のアンテナを配置できた)。さらに、目標小惑星であるリュウグウが、自転速度7時間半長径920mのほぼ球形で、何より自転軸が黄道面に対して横倒しに近く、それが垂直であったイトカワが12時間の自転毎に天体全面を観察できた事と比べて極めて効率が悪いため、イトカワでの3ヵ月に比べて6倍にあたる1年半を費やして調査することにしている。

引用元「Wikipedia