小惑星探査機「はやぶさ」 50億キロの旅から帰還へ【オカエリナサト】

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【50億キロの旅路 「はやぶさ」帰還へ】(上) 小惑星へ2度の“着陸”

地球まで約700万キロ(5月28日現在)。宇宙航空研究開発機構(JAXA)の小惑星探査機「はやぶさ」が地球に向かっている。
打ち上げから7年、航行距離は50億キロにも及ぶ長い旅路のゴールが近づいた。
6月13日の帰還を前に、数々のトラブルを乗り越えてきた関係者の苦闘と希望の道のりを振り返る。

★「月の石」以来★

 地球以外の天体から、岩石試料の回収に成功したのは、米国のアポロ計画と旧ソ連のルナ計画による「月の石」だけだ。
太陽風の粒子や、彗星(すいせい)の塵を持ち帰った例はあるが、はやぶさが着陸・採取・回収に成功すれば、ルナ24号以来34年ぶりの快挙となる。
 はやぶさ計画の始まりは約20年前、宇宙科学研究所(15年にJAXAに統合)で構想が練られた。
当時を知るJAXA名誉教授の的川泰宣は「かなりチャレンジングだったが、当時の宇宙研では“行ける所まで行こう”との雰囲気だった」と振り返る。
 イトカワは地球からの距離が月の約800倍、重力は地球の10万分の1以下。往復の航行と着陸には、高度で繊細な技術が要求される。
岩石試料の採取は、長さ1メートルの筒を降ろし、金属弾を衝突させて舞い上がった岩石の粉を取り込むというユニークな方法になった。

★成否は帰還後★

 2回目の着陸を試みたのは11月26日。降下は順調、管制室の画面に作業完了を示す「WCT」の文字が緑色に点灯した。
 「やったー」。成功を確信し、笑顔と歓声が管制室に広がった。その喜びもつかの間、金属弾が発射されなかった可能性が高いことが、データ解析で判明した。
 地球へ帰還させるには、3度目に挑む時間の余裕がない。「計画通り」ではなかったが、2度の着陸で収集容器に砂ぼこりが舞い込んだ可能性は残っている。
 「成否は地球で回収するまでわからない」(川口)。帰路についたはやぶさを待ち受けていたのは、さらに厳しい試練だった。

http://sankei.jp.msn.com/science/science/100530/scn1005302050002-n1.htm
2 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 09:21:42 ID:a27Arb53P
バラバラでもいいから帰ってこないと、いつまでひっぱるのか
3 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 09:29:00 ID:Y4q/+9wJ0
試料ってどれだけ微量でもいいのかな
4 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 09:29:27 ID:o78EBgW30
もう七年も前なのか
おかえりなさい
5 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 09:30:43 ID:fWewGqcY0
おかえりなさい
6 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 09:38:07 ID:qqlImYd60
>>3
スプリング8みたいな加速器で測定だからmg単位であれば余裕らしい
でもスプーン1杯分くらい持って帰ってきて欲しかったな
7 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 10:07:17 ID:Js+HQDr10
持ってこれたとして砂ぼこりだもんな
石をもってきてほしいよ
8 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 10:26:05 ID:Dt41cU3t0
>>1
JAXA公式「はやぶさ」
http://hayabusa.jaxa.jp/
9 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 10:36:06 ID:Js+HQDr10
映像配信するのか
どこか決まってないけど
10 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 10:45:51 ID:Dt41cU3t0
http://ja.wikipedia.org/wiki/はやぶさ_(探査機)

世界初
マイクロ波放電型イオンエンジンの運用
宇宙用リチウムイオン二次電池の運用
イオンエンジンを併用した地球スイングバイ
地球と月以外の天体からの離陸
地球以外の天体における、着陸した姿のままでの離陸
世界で初めて、宇宙機の故障したエンジン2基を組み合わせて1基分の推力を確保
以下は、成功した場合のもの
月以外の天体からの地球帰還(固体表面への着陸を伴う天体間往復航行)
月以外の天体の固体表面からのサンプルリターン

世界最遠
遠日点(1.7天文単位)を通過。イオンエンジンを搭載した宇宙機としては、太陽から史上最も遠方に到達(ドーンにより更新される予定)
光学的手法により、自力で史上最も遠い天体への接近・到達・着陸・離陸

世界最小
最も小さい天体への着陸・そこからの離陸

11 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 10:47:09 ID:Dt41cU3t0
世界で初めて小惑星に着陸して地球に帰って来るのは、初めて月に着陸して帰って来て、世界を驚かせたアポロ以来40年ぶりの快挙

世界宇宙学会は50周年記念では
アポロやガガーリン(地球は青かった)などと並ぶ大偉業と評価
http://www.iaaweb.org/iaa/Publications/IAA%20logo.jpg

世界中の宇宙関係者に衝撃を与えた、はやぶさの撮影した小惑星イトカワの写真
http://spaceinfo.jaxa.jp/hayabusa/photo/itokawa17.html
http://spaceinfo.jaxa.jp/hayabusa/photo/list_itokawa.html

世界的科学雑誌サイエンスが、緊急特集号
http://www.isas.jaxa.jp/j/snews/2006/0602.shtml
http://www.astroarts.co.jp/news/2006/06/02hayabusa/index-j.shtml
http://www.isas.ac.jp/j/japan_s_history/chapter09/06/14.shtml
12 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 10:48:12 ID:Dt41cU3t0
小惑星探査機「はやぶさ」地球へ帰還(PDF6.3MB)リーフレット
http://www.isas.jaxa.jp/j/topics/topics/2010/image/0514/presskit_hayabusa_j.pdf 
https://ssl.tksc.jaxa.jp/sss/sss10/pdf/S1-5.pdf

宇宙船は、無重力なので、全身についてるスラスタから
化学燃料(ガソリンみたいなもの)を燃やしてジェット噴射して、体の向きを変えたり、日常的な移動をしたりします。

小惑星イトカワへの着陸時に事故って、行方不明の音信不通 数ヶ月後に連絡が取れたので状況を確認すると
燃料タンク破損 燃料漏洩 化学燃料スラスタ使用不能 そんな普通の国ならそこで絶対諦める事態になりました

はやぶさは星と星の間を移動するメイン動力としてイオンエンジンを搭載してます
(というか これが世界初です)
このイオンエンジン用のキセノンガスを、そのままスプレーのように噴射することで姿勢制御する方法を思いつきました
(もちろん ちゃんとした機能より無茶苦茶効率や使い勝手が悪いです)

あと、太陽の風をソーラーパネルに当てて、姿勢維持に利用することも思いつきました
これでキセノンガスの消費を少し減らせます
これはソーラーセイル(宇宙帆)といって これを実現したのも日本が初めてです。
13 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 10:49:48 ID:Dt41cU3t0
>>12
もうすぐ地球というところまで、これまで散々酷使してきたイオンエンジンが
ついに壊れてしまいました。このままでは地球に帰れません

日本の技術者が、こんな事態がいつか起こるんじゃなかいかと、打ち上げ前にある秘策を入れておきました
壊れたエンジンの壊れて無い部品と、別の壊れたエンジンの壊れて無い部品を回路でつないで稼動させ
1台のまともなエンジンと同じ出力を出すことに成功しました
こんな奇策を実際に本番で実現したのは またもや世界で初めてです

http://www.isas.jaxa.jp/j/topics/topics/2009/1119.shtml
14 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 10:55:15 ID:Dt41cU3t0
>>9
緊急生放送特番はある
現地生中継があるかどうかはわからない

http://www.isas.jaxa.jp/j/topics/topics/2010/0526.shtml
15 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 10:57:04 ID:Dt41cU3t0
>>6
1回目の着陸のときにミスって、派手にぶっ転んで着陸した。
そのときに砂が入った可能性がある。それがヘッドスライディングなのか
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄∨ ̄ ̄ ̄       (´´
     ∧∧   )      (´⌒(´
  ⊂(゚Д゚⊂⌒`つ≡≡≡(´⌒;;;≡≡≡
        ̄ ̄  (´⌒(´⌒;;
      ズザーーーーーッ
足からのスライディングだったのかで、大きく結果が変わるが、それはわからない。
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄∨ ̄ ̄ ̄       (´´
                  ∧∧       (´⌒(´
            ⊂(゚Д゚ )≡≡≡(´⌒;;;≡≡≡
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           ̄ ̄ ̄   ズザーーーーーッ
16 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 10:58:19 ID:qqlImYd60
これ大気圏突入させて本体燃やしちゃうんだろ?
もったいねーよなぁ
中の試料も構造変わっちゃうんじゃないのか?
17 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 11:00:39 ID:Dt41cU3t0
>>16
本体が大気圏突入で燃え尽きようが突入しまいが、
カプセルが大気圏突入ですごい熱に晒されるのは最初から既定事項
18 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 11:02:56 ID:Dt41cU3t0
>>16
あと、世界初の、擬似小惑星地球衝突(ディープインパクト)実験に使うので
もったいないということは無い。
この実験のためだけに機体を打ち上げるということは、まず不可能なので、
滅多に無い貴重な機会になる。


【宇宙】小惑星探査機「はやぶさ」が最後のご奉公 惑星衝突予測に活用へ
http://gimpo.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1241497770/
【宇宙】小天体の衝突でも大災害か--米科学アカデミーが報告書で国際協力を提言/「はやぶさ」の着陸探査も高く評価
http://gimpo.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1264919600/l50
19 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 11:03:27 ID:+xDoaiMT0
>金属弾が発射されなかった可能性が高い
ううむ、これは…
もし上手くいってなかったらはやぶさ二号の出番だな
20 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 11:05:31 ID:aPGL7xqA0
マ・シ・ン ハヤブサ〜♪
http://www.youtube.com/watch?v=Zog5lsvIAuM
21 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 11:08:33 ID:qqlImYd60
落としたいならISSの要らない区画でも落としゃいいんだよ
日本の探査機技術発展のために故障した状態のままの探査機持ち帰って検証した方がいいと思う
次やるなら月に落として有人探査機で回収だな
22 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 11:08:53 ID:Y4q/+9wJ0
>>18
はやぶさ偉いなぁ
23 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 11:10:34 ID:8PHdGdol0
>>18
へー凄いんだなはやぶさ
24 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 11:16:16 ID:Js+HQDr10
衝突実験ってパラシュート無しでそのままぶつけるんか?
なんかワクワクしてきたぞ
25 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 11:17:47 ID:Dt41cU3t0
>>21
衛星軌道と惑星公転軌道の違いってわかってる?
地球には、土星みたいに輪は無いよ?
工夫は認めるがオカエリナサトは何かしっくりこねえな
なんとか「イ」を逆にできんもんか
27 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 11:18:52 ID:Dt41cU3t0
>>24
大事なカプセルのほうはパラシュート使うよ
そのまま落とす?(地球に命中させるのは)本体のほう
28 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 11:19:47 ID:Dt41cU3t0
>>26
手書きだと思えば
29 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 11:33:42 ID:s0WP/EDL0
ロマンのある話だな
30 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 11:58:04 ID:Js+HQDr10
>>27
海に落とすの?それとも地上?
31 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 12:18:20 ID:TNLc9O5NP
この子死んじゃうんだよね…
32 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 12:27:03 ID:bZdbHFRP0
サンプルがうまく採れてたらどこかで展示とかやないかな
顕微鏡で見る状態かもしれんが
33 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 12:35:19 ID:dQwiMxQr0
>>30
砂漠
34 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 12:36:03 ID:dQwiMxQr0
>>31
衛星や探査機はいつか死ぬよ。
それが早いか遅いか、地球の近くか遠くかの違いだけ
35 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 13:28:31 ID:oTsYNSUKP
>>33
北朝鮮に落とせば日本も最強だな
36 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 14:39:47 ID:u4cvAf2b0
>>33
たしかオーストラリアだったな
37 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 17:56:59 ID:dQwiMxQr0
>>36
NASAも専用飛行機の準備して、やる気まんまん
http://airborne.seti.org/hayabusa/
38 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 19:56:05 ID:qqlImYd60
なんでID:Dt41cU3t0こいつ俺煽ってんの?
偉そうに何様だよこいつ
煽りとかアフィ速行ってしてこいよったく
39 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 20:06:01 ID:Qp2MWS4L0
>>38
お前の負けだよ
130,000Km/hで飛んでいるのかな
41 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/05/31(月) 21:42:20 ID:sOGQrJmw0
地球がものすごい速さで飛んでるから、それに追いつこうとすると
相対速度 秒速4キロメートルくらいらしい
42 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/06/01(火) 09:41:07 ID:nNbedMXIP
砂の中から適当にサンプルを
43 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/06/01(火) 13:39:16 ID:o8kvarya0
交信途絶

 「あれっ、切れた…」

 平成17年12月8日、小惑星探査機「はやぶさ」の管制業務を行っていた大島武は思わず声を上げた。

 電波の受信レベルが急に低下し、10秒ほどで途絶えてしまったのだ。

 大手電機メーカー「NEC」のエキスパートエンジニアで、機体の開発にも携わった大島には、すぐに原因が推測できた。
「姿勢が変わってアンテナがずれたな」。11月26日に小惑星「イトカワ」へ2回目の着陸をした後、姿勢制御用の化学エンジンから燃料が漏れ、姿勢が乱れていた。

 宇宙航空研究開発機構(JAXA)のはやぶさチームは、プロジェクトマネージャの川口淳一郎を中心に対策を検討。
宇宙空間で迷子になったはやぶさに向け、信号を送り続けることにした。信号が届いたとしても、姿勢を失ったはやぶさと交信できる時間は限られる。断片的な信号でも、はやぶさが理解できるように、複雑なプログラムを組みあげた。

 運用管制チームをまとめるJAXA准教授、西山和孝は「ここまでひどい状況になってもミッションを継続した例は世界でもあまりない。本当にこの続きはあるのかと思った」と当時の心境を明かす。
45 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です:2010/06/01(火) 13:43:00 ID:anvFUgnW0
イオンエンジンはNECだったのか
やるなNEC
非常手段

 事態が動いたのは、年を越した18年1月23日。管制室で西山が見つめる画面に、電波の受信を示す波形が現れた。

 「はやぶさに違いない」 管制室は明るさを取り戻した。次にするべきことは、7週間にわたる通信途絶の原因となった姿勢の乱れを立て直すことだ。

 そのために、イオンエンジンで航行するはやぶさの燃料に相当するキセノンガスを噴射した。
自動車に例えると、ガソリンを捨てて車体の傾きを修正するようなものだ。非常手段は功を奏したが、19年夏に予定していた帰還は、大幅に延期しなければならなかった。

満身創痍

 予備を含めて4台あったイオンエンジンのうち、1台は打ち上げ直後に故障。姿勢制御用のリアクション・ホイール(はずみ車)も3台中2台が往路で壊れ、交信復旧後の19年4月にも、新たなトラブルでイオンエンジン1台がダウンした。

 21年11月、残されたイオンエンジン2台のうち1台が異常停止した。残り1台では推進力が足りず、地球への帰還は絶望的だ。
 「ついに来たか。何とかして復活させないと」

 イオンエンジンの開発を担当したJAXA教授、国中均が思いついたのは、故障したエンジン2台の生き残った部分を組み合わせ、1台のエンジンとして活用する方法だった。

 この方法は、設計段階で想定済みだった。イオンエンジンを製造したNECのマネージャー、堀内康男は「限られた重量でトラブルをしのぐために可能性を模索した」と話す。

 つなぎ合わせたエンジンの起動は、ぶっつけ本番。東大で堀内の先輩だった国中は「想定通りに動いたときは、これで正月が送れると思った」と笑う。

 絶望的な状況をその都度乗り越えて、はやぶさは不死鳥のように飛び続けた。「運用継続をあきらめたことは一度もない」と、チームを率いる川口は力を込めた。
=敬称略(小野晋史)



【用語解説】イオンエンジン

 電気推進エンジンの一種。燃料のアルゴン、キセノンなどをイオン化して加速、後方に噴出して進む。化学燃料のエンジンに比べて燃費が良く、長時間の運転が可能。
推進力は小さいが、宇宙空間では徐々に蓄積されて大きな速度が出せるため、惑星探査での利用が期待される。はやぶさは推進剤(燃料)としてキセノンを使用、運転継続時間の世界記録を更新した。
48 番組の途中ですがアフィサイトへの転載は禁止です
>>43
よんだ。テレビドキュメンタリーが作られるだろうからそれが楽しみだ