星コラム「はやぶさとイトカワ」

小惑星探査機「はやぶさ2」にニュースはご存知でしょうか。

この機会に、はやぶさの1号機についておさらいいたしましょう。



打ち上げられたのはいつ?

2003年5月9日

鹿児島県内之浦から打ち上げられました。

その目的は?

小惑星からのサンプル採取を1つの目的で、なんと世界初の

サンプルリターンという往復型の惑星探査機として誕生しました。

採取したサンプルを分析することによって、太陽系の謎を解く、

重要な鍵があると期待されているのです。

小惑星「イトカワ」とは?

地球から約3億kmも離れたところにあります。

大きさは535m✖︎294m✖︎209mという小さいものです。

これまでの小惑星の姿とは違い、クレーターが少なく、

砂や砂利に覆われた部分と、岩石が露出した部分に分かれます。

小惑星のほとんどが、太陽系の誕生とともにあったと考えられていて、

初期の太陽系の様子を止めている可能性が非常に高いのです。

また、小惑星は同じような軌道を回る1群があり、

1つの原子惑星だったものが、なんらかの原因で砕けてしまったものだと、

考えられています。

その中で、小惑星「イトカワ」はより大きな天体が砕かれた破片が、緩やかに

集まったものではないかと考えられています。

小惑星を知れば、太陽系の誕生に関する「歴史」の解明に

繋がると期待されているのです。

「はやぶさ」のミッションとは?

❶「イオンエンジン」という新技術を使っての惑星探査

「イオンエンジン」は燃料効率が良い新開発の電気推進型エンジンで

3台を同時に運用させ、4万時間稼働させ、長時間の惑星間飛行を

「はやぶさ」で世界初で成功させました。

❷自律誘導航法

レーザー高度計や近距離センサーなどを搭載し、自らの位置、

目標の位置を確認し、姿勢を変えるなどの自律航法に挑戦しています。

「イトカワ」に近づくことや、同一軌道の飛行や、着陸も、

「はやぶさ」自らが収取した情報をもとに判断して行いました。

❸小惑星のサンプル採取

サンプルを持ち帰るのはプロジェクトの大きな目的ですが、

その採取方法も大きなミッションでした。

というのも、

「イトカワ」は非常に重力が小さな惑星なので、地表に着陸ができません。

このため、「はやぶさの底部に張り出した長さ1m、直径20㎝ほどの、

サンプラーホーンと呼ばれる装置を考えました。

それは、金属球を打ち込んで、地表面を砕き、飛び散った岩や、

砂を採取する方法を実行したのです。

❹地球スイングバイ

地球の引力を利用して、探査機「はやぶさ」の速度や軌道を変える事を

行います。「イトカワ」に向かうにあたって、軌道を修正しながら、

加速するために、今回はイオンエンジンを併用して地球スイングバイを、

実施したのですが、これは、世界で初めての試みでした。

❺再突入カプセル

「はやぶさ」はイトカワのサンプルを採取し帰還するのですが、

サンプルを入れたカプセルは大気圏突入直前に分離され、

地球上に投下されます。

月より遠い小惑星表面のサンプルを地球に持ち帰るというのは

世界初のチャレンジです。

そして、トラブルの果てに。。。

2005年11月に「はやぶさ」は「イトカワ」へ2回目の着陸を試みます。

その離陸後、化学エンジンの燃料漏れが発生しました。

そのため、体勢を崩した「はやぶさ」は7週間も行方が分からなくなります。

しかし、今回初導入されたイオンエンジンの燃料を直接噴射する、という

臨機応変な対応で難を乗り越え2006年3月までに

奇跡的に復旧を果たします。

その後、救出のためのチームが1年間にわたり尽力され、2007年4月に、

待望の帰還に向けた運転が再開されました。

2009年11月に帰還直前、イオンエンジンが異常停止してしまいます。

想定外の長旅にイオンエンジンの寿命が尽きてしまったのです。

ですが、奇跡の運用チームは諦めません。

4つあるエンジンのうちで、まだ使える機能を組み直して1台だけを

かろうじて動かす事に成功します。

そして、2010年6月13日ついに夢にまで見た地球に帰還するのです。

大気圏で燃え尽きる映像をご記憶に方も多いかと思います。

とても美しい姿で、正しく有終の美そのものでした。

まとめ

いろんな困難を乗り越えて「はやぶさ」は帰還しました。

しかも、サンプルを採取する任務も果たしています。

今回は「はやぶさ2」にも、同じように困難を期する事もあっても、

無事に帰還して欲しいです。

「はやぶさ2」に関する記事はこちら

3年前に、地球と火星の間にある小惑星を目指して打ち上げられたはやぶさ2はリュウグウを目指しています。宇宙航空研究開発機構「JAXA」が、目的地にあと1年で到達すると発表したのです。それを機に簡単にどんなミッションかを紹介しました。

エンターテイメントとして楽しみたい方は、

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