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人工衛星・探査機による貢献 小惑星探査機「はやぶさ」(MUSES-C)

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2016年6月22日 更新

微粒子表面の模様に残る小惑星イトカワ、40億年の歴史

微粒子表面の模様に残る小惑星イトカワ、40億年の歴史

松本徹率いる研究チームは、小惑星探査機「はやぶさ」が小惑星イトカワから回収し、地球に持ち帰った微粒子の表面模様を分析しました。その結果、40億年以上昔から現在に至るまでの歴史が刻まれていることを発見しました。
研究チームはX線マイクロトモグラフィー(X線CT)や走査型電子顕微鏡を用いて、微粒子表面の微細構造を観察しました。これまでは一種類しかないと考えられていた表面模様のパターンは、少なくとも4種類あることがわかりました。
その中の一つは、イトカワ母天体に由来するもの、つまり40億年以上前に作られたと考えられる模様でした。その他にも、太陽風に長時間さらされたために形成したとみられる模様や、粒子同士がこすれて摩耗した模様なども見つかりました。これらの模様は100万年から1000年のタイムスケールの表面進化を示しています。
本研究の手法は貴重な微粒子を傷つけることなく、多くの情報を得ることができます。将来のサンプルリターンミッションで必須かつ最初に行う分析手法になるでしょう。

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小惑星探査機「はやぶさ」(MUSES-C)とは

ミッションは、小惑星からのサンプル採取。
太陽系誕生の謎を探る「はやぶさ」

「はやぶさ」(MUSES-C)は、小惑星探査を目的に開発された探査機です。「はやぶさ」が探査するのは、地球の軌道と似た軌道を持ち、日本のロケット開発の父である故糸川英夫博士にちなんで「ITOKAWA」(イトカワ)と名付けられた小惑星です。小惑星までイオンエンジンを使った飛行を行い、自律的に小惑星に近づき、その表面から、物質のサンプルを持ち帰ることを目的にしています。

これまで人類がサンプルを持ち帰った天体は月だけですが、月は変成してしまったため、太陽系初期のころの物質について知ることができません。小惑星は惑星が誕生するころの記録を比較的よくとどめている化石のような天体で、この小惑星からサンプルを持ち帰る技術(サンプル・リターン)が確立されれば、「惑星を作るもとになった材料がどんなものか」「惑星が誕生するころの太陽系星雲内の様子はどうか」についての手がかりが得られるのです。また地球上でサンプルの分析が行えるため、回収される量が少量であってもその科学的意義は極めて大きいといえます。

小惑星探査機「はやぶさ」(MUSES-C)の特徴

2003(平成15)年5月9日に打ち上げられた「はやぶさ」は、目標の「ITOKAWA」に到着し、科学観測を実施しました。その結果は、日本ではじめて科学誌「サイエンス」に特集され、重力や表面の様子など、小惑星についての数多くの新たな知見が明らかになりました。「はやぶさ」は2010年6月13日に地球へ帰還し、搭載カプセルをオーストラリアへ落下させ、その運用を終えました。

今後の宇宙探査にとって重要となる「はやぶさ」の各ミッション

「はやぶさ」はイオンエンジンという新しい技術で小惑星を目指しました。イオンエンジンはキセノンという気体をイオン化し、電気的に加速して噴射するものです。効率が非常によいことから、将来の月・惑星探査でも重要な技術として期待されています。また、遠く離れた小惑星に探査機が自ら判断して近づく「自律航法」を実証しました。カメラやレーザ高度計のデータをもとに、小惑星との距離を測りながら、近づいていきます。
「はやぶさ」は、サンプル採取以外に、さまざまな科学観測機器と手段により、小惑星を調べました。そのためにカメラ、レーザ高度計、X線計測装置、赤外線観測装置による科学観測も行います。再突入カプセルが、地球の大気圏に突入し戻ってくる技術も、宇宙工学の大切な実験の一つです。

主要諸元

国際標識番号 2003-019A
打ち上げ日時 2003(平成15)年5月9日 13:29
打ち上げロケット M-Vロケット5号機
打ち上げ場所 内之浦宇宙空間観測所
形状 約1m×約1.6m×約2m
太陽電池パドルの端から端まで約5.7m
質量 510kg(含燃料)

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