小惑星探査機「はやぶさ2」、ランダー「MASCOT」の着陸にも成功

宇宙航空研究開発機構(JAXA)は10月3日、小惑星探査機「はやぶさ2」から小型ランダー「MASCOT」を分離する運用を行った。ランダーは分離後、小惑星リュウグウの表面に着地したことを確認。小型ローバー「MINERVA-II」に続き、2回目の投下に成功したことで、探査機本体のタッチダウンに向け、大きな弾みとなった。

降下中のMASCOTが撮影した画像。右上には自らの影も写っている (C)MASCOT/DLR/JAXA

MASCOTは、DLR(ドイツ航空宇宙センター)とCNES(フランス国立宇宙研究センター)が開発した小型ランダーである。重さは約10kg、大きさは27.5cm×29.0cm×19.5cmと、小さめのミカン箱のようなボディの中に、広角カメラ(MASCAM)、分光顕微鏡(MicrOmega)、熱放射計(MARA)、磁力計(MASMAG)という、4つの科学観測機器を搭載している。

MASCOTのシステム概要。4つの科学観測機器を搭載する (C)DLR

特に注目はMicrOmegaだ。この装置は、探査機本体の近赤外分光計(NIRS3)と同様に、赤外線を使って鉱物組成を観測する。もし小惑星表面に水や有機物を含んだ鉱物があれば、MicrOmegaで確認できるはずで、マクロ観測のNIRS3、ミクロ観測のMicrOmegaと、お互いのデータを補完しあう効果が期待できる。観測波長は、1～3.6μmと、NIRS3よりも長い。

MASCOTの大きな特徴は、太陽電池を搭載せず、バッテリ(リチウム1次電池)のみで動作することだ。太陽電池で充電できないため、運用時間は16時間程度が限度となるものの、MINERVA-IIとは違い、夜間も観測を行える。16時間=2ソル(小惑星上の1日)分の観測が可能で、2ソル目の昼には、一度だけホップして違う場所の観測も狙う。

分離後のMASCOTの運用予定。移動することで観測カ所を増やす (C)DLR

ホップするための原理はMINERVA-IIと同じ。アームの先端に重りが付いており、それをモーターで回すことで、トルクを発生させる。回転速度を調整することでトルクの大きさを変えられるので、ホップだけでなく姿勢変更にも利用する。もし着陸後にひっくり返っていたら、これを使って起き上がり、上下の向きを正しくするというわけだ。

MASCOTミッションの概要 (C)DLR

MicrOmegaはMASCOTの下面に搭載されており、こちらに地表がないと観測することができない。ただ、上記の動画だとリュウグウは平坦になっているが、実際のリュウグウ表面は岩で凹凸だらけ。MicrOmegaは焦点距離の都合で、ピタリと接する必要があるため、条件としてはやや厳しい。ある程度運も必要かもしれない。

MINERVA-IIの分離時と同様に、はやぶさ2はまず高度60mまで降下。そこで減速し、自由落下しながら、同日10:57、高度51mでMASCOTの分離を行った。探査機本体はその後50cm/sで上昇するが、MINERVA-IIと違うのは、高度3kmに24時間留まることだ。MASCOTの稼働時間は16時間程度しかないため、より近くで確実にデータを受け、運用をサポートする。

MASCOTの分離運用。高度3kmに留まるのが大きな違い (C)JAXA

分離の確認後、吉川真ミッションマネージャ(JAXA宇宙科学研究所宇宙機応用工学研究系准教授)は、「MINERVA-IIはJAXAの装置だったが、今回は欧州側の装置なので、是が非でもリュウグウに届けないと国際問題になってしまう。成功してほっとしている」と安堵の表情を見せ、「あとはMASCOTから良いデータが届いて欲しい」と期待した。

吉川真ミッションマネージャ(JAXA宇宙科学研究所宇宙機応用工学研究系准教授)

同日15時より開催された記者会見には、津田雄一プロジェクトマネージャ(JAXA宇宙科学研究所宇宙飛翔工学研究系准教授)が出席。「MINERVA-IIとMASCOT、難しい運用を2つクリアできたのは、運用チームにとって大きな自信になる。1回だけならまだ確実ではないが、2回連続で成功したので、実力が十分付いたのだと思う」とコメントした。

津田雄一プロジェクトマネージャ(JAXA宇宙科学研究所宇宙飛翔工学研究系准教授)

リュウグウ表面は大きな岩だらけであり、今月下旬に予定されている1回目のタッチダウンを成功させるには、岩が少ない狭い領域を精度良く狙うことが重要になってくると考えられる。津田プロマネによれば、前回のMINERVA-II、今回のMASCOTとも、降下精度は速報値で10m程度だったとのこと。

実際のタッチダウンとなると、ここからさらに50mほど降下することになる。ただ、途中から地表の傾斜に姿勢をあわせたり、より複雑な運用になるため、精度がどうなるかはまだなんとも言えない。一方で、タッチダウンでは目印としてターゲットマーカーも使えるので、なんとか精度良く着陸して欲しいところだ。

また同日17時過ぎ(日本時間)には、ドイツ・ブレーメンで開かれている国際宇宙会議(IAC)の会場において、JAXA・DLR・CNESによる共同記者会見が開催。現在JAXAが検討中の火星衛星探査計画(MMX)においても、MASCOTと同じように、DLRとCNESが共同開発する小型ローバーを搭載することに合意したことが発表された。