はやぶさ2が小惑星リュウグウ到着成功とは?

宇宙


今回注目の記事は、はやぶさ2が小惑星リュウグウ到着成功とは?です。

 

 

宇宙航空研究開発機構JAXAは、2月22日に小惑星探査機「はやぶさ2」が小惑星「リュウグウ」にタッチダウン(着陸)が成功したことを発表しました。

 

小惑星上を移動可能な探査機が着陸成功したのは世界初の快挙になります。

 

今回はそんなはやぶさ2とリュウグウに関してご紹介したいと思います。

 

 

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はやぶさ2のミッション

小惑星探査機「はやぶさ2」は、2010年にS型小惑星「イトカワ」から帰還した「はやぶさ」の後継機にあたります。

 

はやぶさは小惑星の表面物質を世界で初めて持ち帰る「サンプルリターン」を成功させましたが、予期せぬトラブルが多発しました。

 

はやぶさ2ではそれを活かしてトラブルを減らしミッションを成功させようとしています。

 

 

例えば、はやぶさではエンジントラブルがいくつか発生しています。

 

探査機の推進系は電気推進系のイオンエンジンと、化学推進系の2つに分かれています。

 

はやぶさで起こった不具合は、イオンエンジンについてはプラズマ点火不良、劣化や故障、化学推進系では燃料漏れや配管凍結などであり、はやぶさ2ではそれを踏まえた対策を行っています。

 

はやぶさと比較してはやぶさ2は重量が100kgほど重くなっていますが、これは前述したような改良を行い、故障に備えて様々な手段を準備、搭載したためです。

 

 

今回はやぶさ2が調査しているのは「リュウグウ」という小惑星です。

 

リュウグウの直径は約900メートルで、起動半径は訳1億8千万kmで、公転周期は1.3年となっています。

 

地球からの距離は約3億4千万キロメートルも離れている小惑星です。

 

 

小惑星にはいくつかの種類に分類され、代表的なものにS型、C型、D型などがあります。

 

はやぶさが調査したイトカワはS型小惑星に分類され、主に岩石質で構成される小惑星でした。

 

それに対してリュウグウは、岩石質ではありますがその中に有機物を多く含有すると考えられているC型小惑星になります。

 

C型小惑星はS型小惑星と比較して始原的、つまり太陽系初期の情報を多く保っているとされます。

 

C型微小地球接近小惑星のサンプルリターンは世界で初めてです

 

リュウグウを調査することは、太陽系の誕生、成り立ちといったことや地球、その他の惑星系の生命誕生の謎に迫る重要なミッションとなっています。

 

 

はやぶさ2は2014年12月に鹿児島県の種子島宇宙センターから打ち上げられ、2018年6月にリュウグウ付近に到達しました。

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困難な旅路

今回のタッチダウン成功に至るまでには想定外の出来事がありました。

 

 

そもそも地球から、直径900メートルのリュウグウに到達するためには、日本からブラジルにある6センチメートルの的を狙うくらいの精度が必要だとJAXA宇宙科学研究所ミッションマネージャーの吉川真さんは話しています。

 

 

はやぶさ2がリュウグウに接近したところ、ほぼ球形と考えられていた小惑星の形状が予想よりも角張っていることが判明しました。

 

赤道付近は膨らんでおり、岩塊が少ないところでも100個以上と、岩石の数が予想以上に多いことも判明します。

 

凹凸がありタッチダウンは非常に困難であることが予想されました。

 

当初は2018年10月下旬にタッチダウン予定でしたが、2019年1月後半以降に延期すると発表されました。

 

タッチダウンを行う場所は慎重に吟味され、最終的に赤道付近の岩に囲まれた半径3メートルの円の内部に決定しました。

 

はやぶさ2は太陽電池パネルを広げた状態で幅が約6メートルに達します。

 

「20キロメートル上空から甲子園球場のマウンドに降りる精度が必要」という説明からも難易度の高さが窺えます。

 

 

リュウグウと地球は3億4千万キロメートルと非常に遠い距離で、地球とはやぶさ2の通信には片道20分という時間を費やすため、タッチダウン時には地球から指示を出しても間に合いません

 

そのため事前に落下させたターゲットマーカと呼ばれるものを目印とし、高度500メートルからは自動運転を開始しタッチダウンするという流れでした。

 

 

初回タッチダウンは成功、今後の予定は?

2月22日、厳しい条件をクリアしてはやぶさ2はリュウグウへのタッチダウンへ成功しました。

 

 

1回目は成功しましたが、まだまだ難易度の高いミッションが残っています。

 

それが搭載された衝突装置を用いたミッションです。リュウグウの表面に高速で衝突体をぶつけ、人工的にクレーターを作成します。

 

その際に飛散する小惑星の内部の物質を手に入れるという世界初のミッションになっています。

 

これにより地表で風化していない物質を調査することができ、小惑星の形成過程についてもわかると考えられています。

 

はやぶさ2はリュウグウから離れる2019年末までの間に2、3回のタッチダウンを行う予定です。

 

地球へ帰還するのは2020年末で、オーストラリアの砂漠に試料の載ったカプセルを落下させる予定となっています。

 

まとめ

小惑星リュウグウへのタッチダウンという大きなミッションの1つを成功させたはやぶさ2ですが、これからさらに難易度の高いミッションが待ち受けています。

 

はやぶさのプロジェクトにはますます期待が高まっていると感じたためまとめました

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