「日米宇宙探査シンポジウム」(主催:文部科学省)が、東京・お台場の日本科学未来館にて開催された。基調講演には、宇宙航空研究開発機構(JAXA)の川口淳一郎教授が登壇。同氏がプロジェクトマネージャを務めた小惑星探査機「はやぶさ」について、成果を改めて説明するとともに、今後の太陽系探査への期待も述べた。

「はやぶさ(MUSES-C)」は、小惑星イトカワからのサンプルリターン(物質の持ち帰り)を目的とした探査機。2003年5月9日にM-Vロケット5号機で打ち上げられた後、2005年9月にイトカワに到着。11月20日と26日に試料採取飛行を試み、2回ともイトカワ表面に着陸、そしてその後の離陸に成功した。小惑星からの離陸は世界初。ただし、試料採取のための弾丸は撃ち出されなかった模様で、完全な成功とはならなかった。

「はやぶさ」には、様々な技術的なチャレンジが盛り込まれている。まずは、電気推進エンジン(イオンエンジン)の採用。従来の化学推進エンジンと比べ、大きな推力は出せないものの、燃費がいいのが特徴だ。これにより、搭載する燃料が少なくて済むので、その分観測機器などを多く搭載することもできる。特に「はやぶさ」で使われたイオンエンジンは、極板の素材を金属から複合材へ変えることなどにより、寿命は従来の「3～4倍」(川口教授)になっているそうだ。

そして、自律型の探査機技術。地球との距離が3億kmというレベルになるため、地上からの指令を待っていては、安全に小惑星表面に降下、試料採取することなどできない。「はやぶさ」では、探査機がレーザー高度計などのデータを元に自分で判断、安全に接近・着陸を行う。着陸地点への誘導は、目印となるターゲットマーカーをまず投下。これは光が来た方向に反射する特殊な布でできており、フラッシュ使用/不使用の2枚の画像から、その差分を取って位置を検出するのだそうだ。

地球以外の天体に着陸し、表面の物質を持ち帰ることができたのは、アポロから30年以上が経過した今でも、未だに月だけだ。今年1月にはNASAの探査機「Stardust」が彗星のチリを持ち帰ったが、これは彗星近傍をすれ違いざまにキャッチするというもので、天体とのランデブーは行っていない。「電車に乗って東京から新宿に行くとき、砂粒をキャッチして持ってくるのか、それとも下車して買い物をしてから東京駅に戻ってくるのか」と、川口教授はランデブーの意義を強調。最近の諸外国の探査機と比較し、「ここにあげた計画が全て実行されたとしても、はやぶさの段階までやっと到達できるかどうか、というところ。はやぶさはそれだけ先進的なチャレンジだった」と自信を見せる。

ちなみに2回目のリハーサル降下時に、探査ローバー「ミネルバ」の分離が行われたが、イトカワ表面への投下は失敗。「ミネルバ」はエンジンを持たないので、「はやぶさ」が降下しているときに分離、慣性でイトカワへ向かわせる必要があるが、上昇速度を持ったタイミングで実施されてしまった。これは姿勢制御用のリアクションホイールを3軸中の2軸も故障で失い、余計な加速度を与えてしまうスラスターの噴射で代用していたことが理由の1つで、「このときは軌道の制御に非常に苦しんでいた」と川口教授。しかし、その後1回目の試料採取飛行までの間に「画期的な進展」(同)があり、地形にもとづいて自分の位置を推定するツールを開発、これによってより精度の高い姿勢制御が可能となった。