探査機 「はやぶさ」・7年の歳月をかけて小惑星”イトカワ”より地球に帰還




「はやぶさ」のミッションは小惑星”イトカワ”より

地表サンプルを採取し、地球に持ち帰る事。

このミッション※1  実現のために、最先端の技術が使われています。

img_04_l.jpg
※http://image.itmedia.co.jp/mn/articles/1205/14/ay_hayabusa2_01_fig02.jpgより引用


1.イオンエンジン※2 


電子レンジと同じマイクロ波の照射という方式で、キセノン※3  をイオン化し、

電場で加速して噴射するマイクロ波放電式という独自の形式を採用した。


2.自律誘導航法


  レーザ高度計や近距離センサなどを用いて、自らが自分の位置を判断し、

自分で目標に近づきながら、姿勢を変える自律航法に挑戦しました。


  ”イトカワ”に近づいたり、”イトカワ”と同一軌道を飛行したり(ランデブーと呼ばれる)

することをはじめ、”イトカワ”への着陸も、「はやぶさ」自らが情報を判断して行なったのです。


3.小惑星のサンプル採取


”イトカワ”は非常に重力が小さい惑星であるため、「はやぶさ」は”イトカワ”に接地する

と金属球を撃ち込んで地表面を砕き、飛び散った岩や砂を採取する機構を新規開発し、搭載。


4.リエントリーカプセル


”イトカワ”から採集できたサンプルを搭載する直径40cmのカプセル。

秒速12kmを超える速度※4 で地球の大気圏に再突入しても耐えられる

材料で作られ、大気による減速後、パラシュートを開いて地上に軟着陸する。


5.地球スイングバイ


天体の万有引力(以下、重力と記す)および公転運動を利用することにより、

燃料をほとんど使わずに軌道を変更し、速さも変えることができるのが特徴である。


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こうした技術は、三菱重工を始めとする大企業や、宇宙航空研究開発機構

JAXA(ジャクサ)※5 などの研究開発の努力の成果もあるでしょうが…


日本の宇宙技術を支えたのは、従業員たった4人の小さな工場※6 を始めとして

様々な町工場の底力が「はやぶさ」の成功を導いたのも間違いありません。


池井戸潤の「下町ロケット」を彷彿させる、元気が出る話です。



※1  太陽系の起源を知る手掛かりが残されている、小惑星を調査すること。

※2 イオンエンジンは、イオン化した燃料の高速噴射で推進力を生み出す

人工衛星用の推進装置(エンジン)です。


※3   陽イオンを加速することで推力を得ることがイオンエンジンの特徴である。

    つまり、キセノンガスにマイクロ波を当てることによって 電離し、

    キセノンイオンに電圧をかける(静電気を当てて加速させる)

    ことによって加速・放出し推力にしている。

※4  大気圏突入時の前部の空気温度は1万度Cから2万度Cにまでなる


※5  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構は、日本の航空宇宙開発政策を

    担う研究・開発機関である。

    内閣府・総務省・文部科学省・経済産業省が共同して所管する国立研究開発法人で、

    同法人格の組織では最大規模である。

※6  「清水機械」は、下町の町工場、地球に帰還するカプセルや小惑星の試料

    採取装置など、はやぶさの最重要部分の試作品作りを開発当初の96年から担った。

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