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2019.5.15

PERC新開発→「はやぶさ2」


関与機器 狙い通りに
人工クレーター確認
SCI衝突前後の地形変化
㊧衝突前(3月22日)   ㊨衝突後(4月25日)
=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
 小惑星「リュウグウ」に衝突装置(SCI)が正確に命中し、分離カメラ(DCAM3)がその瞬間に小惑星の表面から噴き上がった放出物の撮像にみごと成功。光学航法カメラ(ONC)の画像によって、人工クレーターの形成も明瞭に確認された。探査機「はやぶさ2」に搭載された本学惑星探査研究センター(PERC)が関わる機器が大活躍している。
銅塊射出や放出物撮像
 「はやぶさ2」にはサンプリング機構や地球帰還カプセル、科学観測機器などさまざまな機器が搭載されている。それらの多くは、2010年6月に小惑星「イトカワ」からの試料回収に成功した「はやぶさ」初号機で開発された技術を継承・発展させたものだ。
 これに対してSCIとDCAM3は「はやぶさ2」のために独自に開発された機器で、PERCからは和田浩二主席研究員がSCIの開発と科学的検討に、石橋高上席研究員がDCAM3の開発に参加している。
 4月5日に行われた衝突実験では、まずSCIを作動させて重さ2キロの銅の塊を、リュウグウのほぼ狙った位置に着弾させた。そして、探査機から放出されてリュウグウから約1キロ離れた地点に浮かぶDCAM3が、アナログ系とデジタル系の2台のカメラで、衝突の瞬間に噴き上がった逆円錐形の「イジェクタカーテン」と呼ばれる放出物の撮像に成功した。
 人工クレーターの形成と、そこで飛び散った放出物の採取は「はやぶさ2」によるリュウグウ探査の最大の“見せ場”。しかし、SCIが正確に作動してリュウグウに衝突し、実際に人工クレーターができるか、また、その位置の特定には大きな困難が伴うと考えられていた。
 DCAM3が、リュウグウ上空に浮遊している作動前のSCIと、イジェクタカーテンの撮像にそれぞれ成功したことで、事前に予想されていた懸念はほぼ払拭された。イジェクタカーテンが噴き上がる位置からクレーターの位置をほぼ特定できたからだ。
 人工クレーターの確認には、PERCの山田学主任研究員が開発と研究に携わったONCが活躍した。
 探査機は4月5日の衝突実験に先立って、3月22日に高度1.7キロから、半径200メートルのSCI衝突予測領域を14枚の画像で隅々まで撮影した。そして4月5日の衝突実験後にも同領域を同じ枚数で同じように撮影。それらの画像を比較することで、直径10メートルを超えるクレーターができていることを確認した。
来月下旬にも2回目着地へ
 山田主任研究員は、これらの一連の撮像手順を組み立て、探査機に指示を出す作業を一手に引き受けて行った。
 また、探査機のこれら一連の運用には、千秋博紀上席研究員が開発と科学応用研究に携わっているレーザー高度計(LIDAR)が欠かせない存在だ。千秋上席研究員は、サーモグラフを使ってリュウグウ表面の温度分布を測り、地表の凹凸や表面物質の状態などを分析する中間赤外カメラ(TIR)、リュウグウの鉱物から化学組成としての水を分析する近赤外分光計(NIRS3)の開発と研究にも携わっている。
 ONCの画像で確認された人工クレーターはほぼ円形で、深さは数メートル。事前の予想を超える大きさだ。
 宇宙航空研究開発機構(JAXA)の「はやぶさ2プロジェクトチーム」は6月下旬〜7月初めに2月22日の1回目に続く2回目の着地に挑戦し、人工クレーターの形成によって掘り返された放出物のサンプラーホーンによる採取を試みる。
 太陽風や太陽光によって宇宙風化していないリュウグウ地中の「新鮮」な鉱物を採取し、地球に持ち帰ることができれば、地球生命の起源や太陽系の成り立ちの謎に迫る手掛かりを得ることができると期待されている。
▲参加メンバー (左から)荒井朋子主席研究員=近赤外分光計(NIRS3)の開発と研究▽山田学主任研究員=光学航法カメラ(ONC)の開発と運用および研究▽木村宏研究員=衝突装置(SCI)および分離カメラ(DCAM3)のサイエンス検討▽石橋高上席研究員=分離カメラ(DCAM3)の開発▽和田浩二主席研究員=主に衝突装置(SCI)の開発とそのサイエンス検討▽千秋博紀上席研究員=レーザー高度計(LIDAR)・中間赤外カメラ(TIR)・近赤外分光計(NIRS3)の開発、科学応用研究を担当▽吉田二美研究員=レーザー高度計(LIDAR)の運用および研究
▲参加メンバー
(左から)荒井朋子主席研究員=近赤外分光計(NIRS3)の開発と研究▽山田学主任研究員=光学航法カメラ(ONC)の開発と運用および研究▽木村宏研究員=衝突装置(SCI)および分離カメラ(DCAM3)のサイエンス検討▽石橋高上席研究員=分離カメラ(DCAM3)の開発▽和田浩二主席研究員=主に衝突装置(SCI)の開発とそのサイエンス検討▽千秋博紀上席研究員=レーザー高度計(LIDAR)・中間赤外カメラ(TIR)・近赤外分光計(NIRS3)の開発、科学応用研究を担当▽吉田二美研究員=レーザー高度計(LIDAR)の運用および研究
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