nandemoYA? 検索

カスタム検索

2010年6月5日土曜日

はやぶさは注目すべき！

昔、月面探査プロジェクトと火星探査プロジェクトを立案した・・・

いつの話だったか？

２００５年ころだ・・・

はやぶさ（第20号科学衛星MUSES-C）は、2003年5月9日金13時29分25秒に宇宙科学研究所 (ISAS) が打ち上げた小惑星探査機（正式名称：工学実験探査機）である。


ちょうどこのころだったはず・・・　翻訳学校フェローアカデミーとアメリアの門をたたいた・・・


何の根拠もないが、この学校が良さそうだったから・・・



翻訳学校　フェロー・アカデミー　2003年7月～2005年9月　修了
　　アメリア・ネットワーク　ブックハンター養成講座　2005年7月　修了


その後地球への帰還軌道に乗り、2007年夏に試料カプセルの大気圏再突入操作を行ってパラシュートで降下させる計画であったが、2005年12月のトラブルにより帰還は2010年に延期された。





--------
AUTHOR: AO
TITLE: 探査プロジェクト
STATUS: Publish
ALLOW COMMENTS: 1
CONVERT BREAKS: __default__
ALLOW PINGS: 0
CATEGORY: ジョブ

DATE: 04/07/2005 12:47:55 AM
-----
BODY:
Sunset

現時点での探査プロジェクトをまとめてみました。

●火星探査プロジェクト

ー　ロケット開発終了まで、残り１週間
ー　１号ロケット打ち上げ予定　４月１４日（木）

１段目ロケット飛行
２段目ロケット飛行
火星着地
探査終了

＃ロケット開発の納期が厳しいので、打ち上げ予定がずれるかもしれない。

●月面探査プロジェクトＡ

ー　ロケット開発終了
ー　打ち上げ許可下りず
ー　飛行マニュアル用データは、先方企業へ提出済み
ー　先方企業は飛行マニュアル作成未了？
ー　火星探査プロジェクトの成否にかかわらず、火星探査プロジェクトが終了した場合、飛行マニュアルの状況を確認する

●月面探査プロジェクトＢ

ー　申請のみ終了
ー　先方企業から現時点で連絡なし

＃今日から新学期？

（あ洋介！）


//////

こいつ、良く戻ってきたな、この技術はすごいと思うが、派出じゃないけど・・・

評価も、明確・・・　残り、２ステップ？

概要で挙げたように本プロジェクトにおいては8項目の実験が行われる。これらをすべて達成すると500点満点とした場合の達成点を以下にまとめる。


実験とその達成度
No.実験内容達成度
(500点満点)		結果
1イオンエンジンによる推進実験（3台同時）50点達成
2イオンエンジンの長期連続稼動実験（1000時間）100点達成
3イオンエンジンを併用しての地球スイングバイ150点達成
4微小な重力しか発生しない小惑星への自律的な接近飛行制御200点達成
5小惑星の科学観測250点達成
6小惑星からのサンプル採取275点達成
7カプセルの大気圏再突入・回収400点-
8小惑星のサンプル入手500点


---Wiki

工学実験探査機「はやぶさ (MUSES-C)」
Hayabusa hover.jpg
はやぶさの着陸想像図
所属宇宙科学研究所 (ISAS)
現 宇宙航空研究開発機構(JAXA)
主製造業者NEC東芝スペースシステム
公式ページ小惑星探査機「はやぶさ」MUSES-C
国際標識番号2003-019A
NORAD
カタログ番号		27809
状態運用中
目的イオンエンジンの実証試験・
小惑星の探査・
サンプルリターン
観測対象小惑星イトカワ
(25143 Itokawa)
計画の期間約4年間（当初）
7年間に延長
打上げ機M-Vロケット 5号機
打上げ日時2003年5月9日
13時29分25秒
ランデブー日2005年9月12日
物理的特長
本体寸法約1m × 約1.6m × 約2m
最大寸法5.7m
（太陽電池パドル翼端間）
質量約510kg（打ち上げ時）
発生電力2.6kW
（太陽から1.0AUにおいて）
主な推進器イオンエンジンμ10
(8mN/3,400sec) × 4
姿勢制御方式3軸姿勢制御
主な搭載装置
AMICA可視分光撮像カメラ
OCN-T望遠光学航法カメラ
※1基のカメラヘッドをAMICAと共用
ONC-W広角光学航法カメラ
LIDARレーザ高度計
NIRS近赤外線分光器
XRS蛍光X線スペクトロメータ
ミネルヴァ
(MINERVA)		小型ローバ
ターゲット
マーカ x 3		小惑星タッチダウン用の人工目標物
うち1枚は88万人分の名前入り
サンプラー
ホーン		サンプルリターンサンプラー
再突入
カプセル		サンプル格納用耐熱容器


はやぶさ（第20号科学衛星MUSES-C）は、2003年5月9日金13時29分25秒に宇宙科学研究所 (ISAS) が打ち上げた小惑星探査機（正式名称：工学実験探査機）である。はやぶさはイオンエンジンの実証試験を行いながら2005年夏にアポロ群の小惑星 (25143) イトカワに到達してその表面を詳しく観測し、サンプル採集を試みた後、2010年6月13日の地球帰還を目指して飛び続けている[1][2]。
イトカワ探査の終了後、JAXAでははやぶさ2をミッションとして立案しており、応援を呼びかけている。

概要 [編集]

M-Vロケット5号機で打ち上げられ、太陽周回軌道（他の惑星と同様に太陽を公転する軌道）に投入された。その後、搭載する電気推進（イオンエンジン）で増速し、2004年5月に地球によるスイングバイを行って2005年夏に「イトカワ」にランデブーする（EDVEGA参照）。
約5ヶ月の小惑星付近滞在中、カメラやレーダーなどによる科学観測を行い、小型ジャンプ・ロボット「ミネルヴァ」による表面上を移動しながらの探査を行う予定であったが、これは失敗に終わっている。そして、小惑星表面に重さ数グラムの金属球を発射し、その衝撃で発生する破片をサンプラー・ホーン（採取機）で捕まえる。この間の操作は、片道の通信時間が数十分にもなるため、すべて探査機の自律的な制御により行われる。
その後地球への帰還軌道に乗り、2007年夏に試料カプセルの大気圏再突入操作を行ってパラシュートで降下させる計画であったが、2005年12月のトラブルにより帰還は2010年に延期された。
小惑星からのサンプルリターン計画は国際的にも例が無く、成功が期待される。もっとも、この計画は工学試験のためのミッションであり、次のような各段階ごとに実験の成果が認められるものである。
  1. イオンエンジンによる推進実験
  2. イオンエンジンの長期連続稼動実験
  3. イオンエンジンを併用しての地球スイングバイ
  4. 微小な重力しか発生しない小惑星への自律的な接近飛行制御
  5. 小惑星の科学観測
  6. 小惑星からのサンプル採取
  7. 大気圏再突入・回収
  8. 小惑星のサンプル入手
当初の計画通りなら、再突入の約10時間前に月軌道程度の距離で試料カプセルを分離[3]した後、はやぶさ本体は突入軌道から離脱して別の目標へ向かうことも可能だった。しかし化学スラスタが使えなくなって急激な軌道変更が不可能になり、また精密な姿勢制御に困難を伴うようになったことでカプセルが市街地に落下する心配も生じた。このため地球になるべく近付いてからカプセルを切り離す計画に変更され、結果として当初のような延長ミッションは断念された。その代わり、2009年には本体の大気圏再突入の際のデータを、地球に衝突する小惑星の軌道予測のためのシステム開発に役立てるという新たなミッションが加わえられており、成果が期待されている。
なお探査機との通信は臼田宇宙空間観測所の64mパラボラアンテナを用いて行われていたが、2009年11月より64mアンテナが改修工事にはいったため、その間は内之浦の34mアンテナが使われた。改修後はふたたび臼田の64mアンテナが使われている。

背景・成立経緯 [編集]

後にはやぶさに至る小惑星サンプルリターン計画の検討は、日本で初めて惑星間空間に到達することになったさきがけの打ち上げが成功裏に行われ、すいせいの打ち上げを控えた1985年6月、ISAS教授（当時）鶴田浩一郎が主催する「小惑星サンプルリターン小研究会」として始まった[4]。その成果として翌1986年には1990年代を想定し、化学推進を用いてアモール群に分類される小惑星であるアンテロスを対象とするサンプルリターン構想がまとまる[5]。しかし、要求を満たす能力をもつロケットが存在しないなど、時期尚早であるとしてプロジェクトの提案はなされなかった[6]。
M-Vロケット開発を受けて検討は再開され、1989年秋から1990年春にかけて行われた宇宙理学委員会においてM-V 2号機のプロジェクトとして提案された。だが、LUNAR-A計画に敗れ採用されなかった[7]。その後はランデブーとホバリングによる超接近観測を目的とした工学衛星計画に方向性を改めて再検討が進められることになった。1991年1月時点においてMUSES-C計画は光学観測による自律航行、三軸姿勢制御、ターゲットマーカーを用いた自律運用、X線分析装置と質量分析器の搭載などが検討されており、1997年5月に二段式キックモーターを装備したM-Vで打ち上げられ、1998年6月にアンテロスに到達するという計画であった[8]。その後も検討は進められ、1995年に小惑星サンプルリターン技術実験探査機として宇宙工学委員会で選定、1996年に宇宙開発委員会の承認を経て正式にプロジェクトが開始された。
小惑星サンプルリターン計画と並行して彗星サンプルリターン計画の検討も行われていた。1987年のハワイにおけるISY会議の席上で、低価格な彗星サンプルリターン計画SOCCERの検討をジェット推進研究所 (JPL) とISASとの合同で開始することが決定される。M-Vによる打ち上げや、マリナーMarkII計画のCRAFとの連携を視野に入れたデルタロケットの使用も検討され[9]、1992年のディスカバリー計画ワークショップにおいて提案されるが採用されなかった。その後1994年にISASはMUSES-C計画に注力することを決定、SOCCER計画からはずれる。その後JPLによって検討を続けられたこの計画はスターダストとしてディスカバリー計画に採用された[10]。

目的地の変更 [編集]

1994年に本格化した計画当初、目的地の小惑星は (4660) ネレウスであった。しかしM-Vロケットで打ち上げ可能な探査機の能力から見て、ネレウスへ向かうことが難しいと判断され、第2候補である (10302) 1989 ML という小惑星に変更された。しかし2000年2月10日のM-Vロケット4号機の打ち上げが失敗、2002年初頭に予定されていた打ち上げ計画が延期となって 1989 ML へ向かうことが出来なくなった。その結果、(25143) 1998 SF36が3つ目の候補として浮上、目的地として決定することになった。「はやぶさ」打ち上げ後の2003年8月、1998 SF36はイトカワと命名された。

実験の達成状況 [編集]

概要で挙げたように本プロジェクトにおいては8項目の実験が行われる。これらをすべて達成すると500点満点とした場合の達成点を以下にまとめる。
実験とその達成度
No.実験内容達成度
(500点満点)		結果
1イオンエンジンによる推進実験（3台同時）50点達成
2イオンエンジンの長期連続稼動実験（1000時間）100点達成
3イオンエンジンを併用しての地球スイングバイ150点達成
4微小な重力しか発生しない小惑星への自律的な接近飛行制御200点達成
5小惑星の科学観測250点達成
6小惑星からのサンプル採取275点達成
7カプセルの大気圏再突入・回収400点-
8小惑星のサンプル入手500点-

仕様 [編集]

積載機器 [編集]

可視分光撮像カメラ (AMICA)、望遠光学航法カメラ (OCN-T)、広角光学航法カメラ (OCN-W)、レーザー測距機 (LIDAR)、近赤外分光器 (NIRS)、X線蛍光分光器 (XRS)、スタートラッカ、ターゲットマーカー、ロボット着陸機 "MINERVA"、サンプル採取機などを搭載している。当初はNASAの探査ローバー "MUSES-CN" も搭載する予定であったが計画中止となり（後述）、当初の打ち上げ予定時期直前まで本体左太陽電池パドル下の同ローバー搭載予定箇所には穴が開いていた。
CPUとしてSH-3 (SH7708) プロセッサを三重化、OSとしてはμITRONを積んでいる[26]。
ハイゲインアンテナ (HGA) は火星探査機のぞみのHGAと同等品であるが、地球公転軌道より内側にあたるイトカワ公転軌道近日点での熱環境を考慮して白色に塗装されている点が異なる。
ターゲットマーカーは重力の小さなイトカワ上で弾まずに確実に接地できるよう、お手玉のアイデアをもとに東京の町工場の技術によって作られた[27]。回転防止のために複数の爪がつけられており、表面は「はやぶさ」のフラッシュを再帰反射するための反射材（民生品）で覆われている。
主推進機としてマイクロ波放電式イオンエンジンμ10を4基搭載。4基は同一のテーブル上に配置され、テーブルのジンバリングにより推力の中心を重心からずらすことでリアクションホイールのアンローディングを行うことが可能となっている。
再突入カプセルは直径40cm、質量17kgの「蓋付き中華鍋」形で、アブレータと耐熱材が大部分を占め、表面にはアルミ蒸着カプトンの薄膜が貼られている。地球帰還後は高度60,000kmで分離、迎え角0度、秒速12.2kmで再突入し、地球周回軌道から再突入するスペースシャトルの約30倍（淀み点総加熱率）もの空力加熱によって摂氏10,000度に達する。減速加速度の立ち上がりによって高度10kmでパラシュートを開傘、UHF帯でビーコンを発しながら緩降下し、に着地する予定となっている[3]。なお、カプセルは一般的な人工衛星より高速で大気圏に再突入するため、帰還するカプセルを「人工火球」に見立てて科学的観測を行う計画もある[28]。

着陸探査機 [編集]

MUSES-CN [編集]

NASAのDSNを利用する対価として搭載される予定だった質量1kgを目標とした小型ローバー。重量過多と開発費の高騰によって2000年11月3日に開発は中止された[29]。カメラや近赤外分光器の搭載を予定していた[30]。
MUSES-CN仕様[31]
寸法縦 140mm × 横 140mm × 高さ 60mm
質量1.3kg
電力供給太陽電池：2.9W
通信機器Orbiter-Mounted Rover Equipment (OMRE)
搭載センサ0.9-7.0mm帯域赤外線分光計

MINERVA [編集]

川口淳一郎プロジェクトマネージャーが日本独自の子探査機を搭載することを提案し、開発されたのがMINERVAである。名称は "MIcro/Nano Experimental Robot Vehicle for Asteroid" の略。カウンターバランスの代わりに搭載することが前提となっており、分離機構を含めた質量を1kg以内に収めることが条件となっていた。JPLによってMUSES-CNの開発が進められていたことから正式なプロジェクトとしては扱われておらず、開発費は技術研究費用から捻出された。民生品や宇宙仕様品の廃棄部位の使用、宇宙仕様品のメーカーによる無償提供などで開発コストが大幅に削減されている。
当初は正4面体の頂点にハエタタキのような構造を取り付け、それをモーターで駆動するという方式が考えられたが、駆動部位の露出や消費電力の面で問題があり、最終的には機体内部のトルカを駆動して、その反力でホップするという方式に決定した。
打ち上げ後2年を経て2005年11月12日に探査機から分離されたが、分離時に探査機が上昇中であったため、イトカワに着陸することはできず、史上最小の人工惑星となった。分離後の状態は良好であり、探査機の太陽電池パネルを撮影した他、通信可能限界距離を越え通信が途絶するまで18時間に渡ってデータを送信し続けた。
MINERVA仕様[32]
寸法直径 120mm × 高さ 100mm（正16角柱）
質量591g
CPUSH-3 (SH7708)（約10MIPS）
メモリROM：512KB
RAM：2MB
フラッシュメモリ：2MB
OSμITRON
アクチュエータMaxon Motor AG製 DCブラシ・モーター × 2（ホップ用、旋回用）
ホップ能力最大9cm/s（速度可変）
電力供給太陽電池：EMCORE製 最大2.2W（距離：1AU）
電気二重層コンデンサ：エルナー（株）製、容量：25F、電圧：4.6V
通信9.6kbps（通信可能距離：20km）
搭載センサCCDカメラ SONY PCGA-VC1 × 3（ステレオ ＋ 単眼）
フォトダイオード × 6
温度センサ × 6

はやぶさを支える声 [編集]

はやぶさは、「星の王子さまに会いに行きませんか」キャンペーンを実施し、国内外から88万人の署名入りターゲットマーカーを積んでいたことで、投下成功のニュースには多くの励ましのメールがJAXAに届けられた[33]。
また、管制室の様子がインターネットで中継されたり、ブログによる実況がされたことにより、ネットでの注目を集め、はやぶさを擬人化したキャラクターや、はやぶさをテーマにしたフラッシュ・MADムービーなどが作られた。ファンによるペーパークラフトも存在する[34]。
2度目の着陸の際、栄養ドリンク「リポビタンD」の空き瓶が管制室の机にどんどん増えていく様子がブログを通して紹介され、日本国外でも話題になった。後にブログの更新担当者のもとには大正製薬関係者からリポビタンDが2カートン贈られたという[35]。
2009年にはプラネタリウム番組『HAYABUSA －BACK TO THE EARTH－』が公開された。

はやぶさ以降の小天体探査 [編集]

日本 [編集]

「はやぶさ2」および「PLANET計画#その他関連探査プロジェクト」も参照
はやぶさ (MUSES-C) の打ち上げ以前からMUSES-C後継機の構想はあり、小天体探査フォーラム (MEF) では後継機の任務について、同じ小惑星族（コロニス族またはニサ族）に属する複数の小惑星を探査する案や、スペクトルが既知の地球近傍天体 (NEO) 複数を探査する案など、多数の案が検討された[36][37]。
2010年現在、はやぶさの改良機「はやぶさ2」を2014年以降に打ち上げ、1個のNEOを探査する計画が進められているが、まだ実現するかどうかは確定していない[38][39][40][41]。
「はやぶさ2」以降の探査機としては、より大型・高性能な「はやぶさMk.II（マーク2）」、「はやぶさMk.II」をヨーロッパ宇宙機関と共同開発するという「マルコ・ポーロ」、ソーラー電力セイルと組み合わせた木星・トロヤ群探査機などの構想がある。

アメリカ合衆国 [編集]

ロシア連邦 [編集]

ESA [編集]

  • ロゼッタは2008年9月に小惑星シュテインスの接近探査を行い、2010年に小惑星ルテティアを探査する予定である。また最終的にチュリュモフ・ゲラシメンコ彗星にランデブー探査し、着陸機フィラエを投下する予定である。
  • マルコ・ポーロは、前述したJAXAとの共同プロジェクトである。
  • ドン・キホーテ (en:Don Quijote (space probe)) は、小惑星にインパクターを衝突させる探査計画である。

賞歴・記録 [編集]

  • 2006年5月 - 「はやぶさ」プロジェクトが、米国 National Space Society の Space Pioneer Award を受賞。
  • 2006年7月 - 第45回日本SF大会にて、「MUSES-C「はやぶさ」サンプルリターンミッションにおけるイトカワ着陸」が星雲賞自由部門を受賞。
  • 2007年4月 - 文部科学省より、「はやぶさ」プロジェクトチームに対し、平成19年度科学技術分野の文部科学大臣表彰 科学技術賞（研究部門）。受賞業績名「はやぶさのイトカワへの降下と着陸及び科学観測に関する研究」
  • 2007年7月 - 米国航空宇宙学会より、論文「Powered Flight of HAYABUSA in Deep Space」（はやぶさ小惑星探査機の深宇宙動力航行）(AIAA Paper 2006-4318) に対し、米国航空宇宙学会最優秀論文賞。
  • 2007年9月 - 電気ロケット推進学会より、論文「Asteroid Rendezvous of HAYABUSA Explorer Using Microwave Discharge Ion Engines」（マイクロ波放電式イオンエンジンによるはやぶさ探査機の小惑星ランデブー）（IEPC-2005-10）に対し、国際電気推進学会最優秀論文賞。
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）
    • 小惑星地球衝突を想定した国際的訓練および実験の実施
    • 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


投稿者 時刻:
ラベル:

0 件のコメント:

コメントを投稿

登録: コメントの投稿 (Atom)