どこでもサイエンス (39) はやぶさ2、打ち上げそして旅の友

　

　前回とりあげた「はやぶさ2」。いよいよ打ち上げが迫ってまいりました。予定は11月30日午後1時24分48秒お昼過ぎ、目標の小惑星への到着は2018年、地球の帰還は2020年です。今回は、そんな、はやぶさ2の打ち上げと「旅の友」についてちょっと語ります。前回の記事もあわせてごらんいただくと、うれしいぞっと。

　「はやぶさ2」のミッションイメージ (C)JAXA/池下章裕氏

11月30日出発…予定が1秒ずれたら翌日以降に延期

　はやぶさ2は、11月30日午後1時24分48秒に打ち上げの予定です。しかも、なんらかのトラブルでこの瞬間に打ち上げられないと、打ち上げは翌日以降に延期となります。許される誤差は1秒以内! あれ? と思いますよね。そんな厳しかったかな?と。

　これは、はやぶさ2が、地球をまわる人工衛星ではなく、太陽系のほかの天体にいく人工惑星だからでございます。地球をまわるのなら、少々タイミングがずれても、地球をまわることには変わりありません。しかし、太陽系のほかの天体の位置は、地球の自転にともなって、刻一刻と変化していきます。

　おおざっぱな計算をしてみましょう。目標まで1億kmあると、1秒の違いは方向にして10万分の1(1日は約10万秒なので)の影響ですが、行き先では1000kmになります。10億kmなら1万kmになります。軌道修正はするにせよ、宇宙の彼方の直径1kmの天体に行くためには、タイミングをきっちりあわせるのが大切なわけですね。というわけで1秒単位で打ち上げをコントロールする必要があり、ベストな瞬間は、1日に1回しか巡ってこないのですねー。

　なお、探査機の切り離しは、打ち上げ90分後前後、つまり地球の周りを探査機が一周まわってきて、通信がしっかりできるときに行います。大気圏はあっという間に突破するので、通信の都合なんですね。

　JAXAのネット中継も、12時30分～13時45分と15時～15時30分の2本だてになっております。ニコニコ動画ほかでも見られますぞ。パブリックビューイングで大勢でもりあがるのもいいですな。

旅は道連れ、一緒にいく探査機は3＋4機

　はやぶさ2の旅立ちは、孤独なものではありません。旅の友として、同時に打ち上げられる人工衛星が3機、さらにはやぶさ2には4機の子供探査機が取り付けられています。艦隊＋空母＋艦載機って感じで旅立つのですなー。

　そんないろいろ抱えるなら、はやぶさ2を強力でデカイ探査機にすりゃいいじゃん。と思うわけですが、そうはいかない理由があるのですな。はやぶさ2は打ち上げたあと、さらにイオンエンジンでスピードをあげて天体を目指します。打ち上げたあとは、軽い方がスピードがあげられるのですな。むやみに重くするのは得策じゃあないのです。でも、打ち上げロケットにはパワーが残っており、バランスをとるために、重りを仕込むのですが、それはモッタイナイということで道連れの小型の機体を積むことになったのです。

　これら、はやぶさ2以外の人工衛星は、いずれも大学が製作したものです。次世代の宇宙探査を担う若者たちの教育目的というのもあるのですな。3機はそれぞれ「しんえん2」、「PROCYON」、「ARTSAT2DESPATCH」です。大きさはだいたい50cm角におさまる小型のものです。それぞれ簡単に紹介しておきましょう。

道連れその1「しんえん2」(九州工業大学と鹿児島大学)

　安価(1000万円以下)、軽量(重さ16kg以下)の機体で、40万kmの月より遠くても通信できるか? という実験のために作られました。

　スマホでも2万kmかなたのGPS衛星と通信をします。ただGPS衛星は1.5トンの重量級。こうした通信を小型簡易の衛星でやれれば様々な可能性が広がりますな。はやぶさ2とともに地球から遠く離れるのを利用しての実験です。将来、月の向こう100万kmにできるサイド3に配備されるモビルスーツに、小型の通信機を入れるための予行演習ですねきっと(←それは違うだろう)。ギネスにチャレンジだろうという話も。

道連れその2「PROCYON」(東京大学とJAXA)

　はやぶさ2の10分の1のサイズの小惑星探査機です。イオンエンジンを備え、小惑星のそばをすれ違いざまに探査する予定です。着陸やまして帰還はしませんが、実はNASAなどでも宇宙探査のほとんどはこの「フライバイ(側方通過)探査」です。それが小型探査機でできれば画期的ということでございますな。詳しくは大塚実さんの記事をどうぞー

道連れその3「ARTSAT2DESPATCH」(多摩美術大学と東京大学)

　美術大学が、アートのためだけに製作した機体です。最大の特徴は、実用性がない、宇宙アートであることです。いいですね。ギスギスした日本に一番必要なことですな。形がほとんど○○○なことも特徴です。宇宙からは「宇宙詩」を送信。アマチュア無線(430MHz)で受信できるそうですが、しんえん2と同じで遠くからの通信で大変かもしれません。DESPATCHは、使者といった意味があります。

空母なら艦載機、4機の子供探査機

　つづきまして、はやぶさ2に載っかっていく子供探査機でございます。日本の「ミネルバ2」が3台とドイツ・フランス共同開発の「MASCOT」の合計4台が、はやぶさ2に搭載され、小惑星をめざします。

1kgの小型着陸機ミネルバ2、ジタバタ動くぞ

　ミネルバ2は、JAXAが2機、東北大学などが1機の合計3機が製作され、はやぶさ2から分離、小惑星に着陸します。「ジタバタ」して移動しながら、表面をカメラで調べます。小惑星は引力がほぼないため、うっかりスピードをあげると宇宙に飛び出してしまいます。そこでジタバタしてちょいと動くというやり方で場所を変えながら探査をするのですねー。ま、たまたまその場だけ調べても、全体の特徴じゃないってことはあるわけですから、動くのは大切でございます。前回のはやぶさの時のミネルバは、着陸に失敗していますので、今回は期待大でございます。太陽電池が生きる限り活動を続けます。

ちょっと大きめなMASCOT、じっと小惑星を調べる

　MASCOTは、ドイツ・フランス共同開発の着陸機です。重さは10kg。カメラのほか顕微鏡も積んでいき、着陸した目の前の岩石を分析します。寿命はバッテリーが切れるまで。10時間あまりですね。

　さて、宇宙ファンだと、あれ彗星探査機ロゼッタの「フィラエ」に似てない? と思いますよね。そうです。出自はフィラエと同じですが、重さは10分の1なのでございますね。ドイツからはミネルバ2やMASCOTとはやぶさ2の通信をするアンテナなども提供され、日欧共同のプロジェクトなのでございます。

　はいーまだ書き足りない。でも、まあ、はやぶさ2は6年間のミッションでございます。この連載が続く限り、またチョクチョクご紹介をしてまいりますよー。

　まずは11月30日の打ち上げ、成功を祈りたいですね－。

著者プロフィール

　東明六郎(しののめろくろう)
　科学系キュレーター。
　あっちの話題と、こっちの情報をくっつけて、おもしろくする業界の人。天文、宇宙系を主なフィールドとする。天文ニュースがあると、突然忙しくなり、生き生きする。年齢不詳で、アイドルのコンサートにも行くミーハーだが、まさかのあんな科学者とも知り合い。安く買える新書を愛し、一度本や資料を読むと、どこに何が書いてあったか覚えるのが特技。だが、細かい内容はその場で忘れる。

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