「あかつき」の再挑戦

 先日報じられた「あかつき」の最新状況について書きます。
 昨年5月に打ち上げられ、12月に金星周回軌道に投入される予定が…残念な結果になってしまった金星探査機「あかつき」。その後、2015年に再び金星周回軌道投入を目指すことを予定にしていました。その時、必要になるのが「軌道制御エンジン(OME)」。軌道制御エンジンが、今どのような状態になるのか、壊れているとすればどの程度壊れているのか。それらを調べるため、9月に2回噴射試験を行いました。

毎日新聞:あかつき:推進力得られず 金星観測軌道への投入不可能に
 ↑2回目の噴射試験の後の記事。予定していた噴射よりも少ないことが判明。この見出しは…無視してください。記事の中身は丁寧に解説してあります。

 噴射試験の結果を受けて、9月30日、宇宙開発委員会への報告、並びに記者会見がありました。
JAXA:「あかつき」の金星周回軌道投入失敗に係る原因究明と対策について(その4)
 ↑リンク先に、報告書のPDFがあります。
JAXA:宇宙科学研究所・ISAS:「あかつき」の金星周回軌道投入失敗に係る原因究明と対策について(その4)(報告資料)
 ↑PDFを開けない方は、画像で載せてあるこちらでどうぞ。

 記者会見は、ネットでも中継されました。が、私は観られず…。
Imamuraの日記:金星探査機「あかつき」は姿勢制御エンジンで金星周回軌道投入を目指す
 ↑宇宙作家クラブの今村勇輔さんによる、記者会見レポ。記者会見での質疑応答が全部掲載されています。
マイコミジャーナル:「あかつき」の軌道制御エンジンは使用断念 - 当初の観測軌道投入は困難に
 ↑こちらは大塚実さんによるレポ。わかりやすいです。
アストロアーツ:「あかつき」、代替エンジンで金星を目指しつづける
 ↑アストロアーツによる記事。短いですが、コンパクトでわかりやすいです。

togetter:ひまわりさんによる宇宙開発委員会傍聴録(2011/09/30「あかつき」)
 ↑宇宙開発委員会は傍聴できます。傍聴された方のツイートまとめ。

 資料は以上です。

 まず、「あかつき」のメインエンジンとも言っていい、軌道制御エンジン(OME)がどうなっているか。金星周回軌道投入のために使われる大きなエンジンで、そのノズルスカート(ノズルの円錐形がスカートのように見えるので、こう呼ばれます)にはセラミックを採用。耐熱性に優れている、頑丈、簡単には壊れない。セラミックをノズルに採用したのは世界で初めて。というのは、「あかつき」は、燃料と酸化剤を合わせて燃焼させて高温の燃焼ガスを発生させる「二液式スラスター」を採用。この「二液式スラスター」は高性能ですが、燃焼ガスが非常に高温になるので、それに耐えられる材料が必要。そこで、これまで合金製だったノズルを、セラミックにして、パワーも、耐久性も兼ね備えたエンジンを「あかつき」は搭載していたのです。

 ところが、昨年12月の金星軌道投入で軌道制御エンジンを噴射したところ、燃料を加圧して押し出す高圧ヘリウムのバルブが閉塞。燃料は出てこず、酸化剤だけ出てくる。通常の燃焼が出来ず、温度は急上昇。セラミック製のノズルも、もげ落ちてしまった模様。というのが、今回の噴射試験でわかったことです。

 このまま軌道制御エンジンを使っても、目標の推力は得られない。ではどうするか。
 「あかつき」には、もう一種類、違うエンジンがあります。「姿勢制御エンジン(RCS)」。「エンジン」というよりも、「スラスタ」と呼んだ方がわかりやすいかな。軌道制御エンジンは二液式ですが、RCSは一液式。OMEと仕組みが異なります。また、OMEはひとつだけですが、RCSは機体にいくつか付いています。通常は少しぷしゅっと噴射して、期待の姿勢を変えるためのもの。「はやぶさ」の映画…JAXA公式の「はやぶさ物語 祈り」でも、「HAYABUSA BACK TO THE EARTH(HBTTE)」でも、現在公開中の20世紀フォックス版(私はまだ観てません)でも、「はやぶさ」がイトカワにタッチダウンする時、機体の端っこに小さなエンジン(スラスタ)が付いていてガスを噴射したシーンを思い出していただければ、わかりやすいです。あれと同じようなものです。その本来は姿勢を制御するためのスラスタを、軌道投入に使えるのか。使えるとのこと。…凄い。

 まず、OMEを使わないので、残っている酸化剤も使わない。なので、捨ててしまいます。捨てて、出来るだけ機体を軽くします(無重量とはいえ、重さはなくても質量はあります)。そして11月上旬、軌道制御エンジン(RCS)を使って、軌道制御を行います。これで、2015年、再び金星に会合できます。

 ただ、11月のRCSでの軌道制御の結果で、今後の細かい予定は変わります。それは、探査機の状態・公転している軌道を見ながら調整していきます。

 これで金星周回軌道投入を再び目標とできましたが、RCSの推力は小さいので、当初予定していた金星周回軌道よりも、大まわりになってしまいます。これでは、目標としていた金星の謎のひとつ「スーパーローテーション」の詳しい観測など、予定していたミッションのいくつかが出来ない、難しくなってしまいました。しかし!、カメラなどの観測機器は全て無事であることから、別の観測ミッションを考えることも出来る。問題は、バッテリーなどの劣化と寿命。観測開始、一定期間観測を続けられるだけ耐えることが出来るのか。それは、何が起こるかわからない宇宙空間。探査機を見守り、状態を細かく分析し続けるしかありません。また、マイコミジャーナルの大塚さんによるレポートにもある通り、別の手もいくつか考えられているようです。

 今は、11月の軌道変更がいい結果になることを祈るばかりです。そして、2015年、もう一度金星周回軌道へ。今度こそ、「あかつき」に搭載された観測機器の数々で、少しでも多く、金星を観測し、金星の謎、さらには地球との違い・地球の誕生の謎の研究にいかされて欲しいと願っています。「あかつき」と運用チームの皆様の奮闘が宙に届くことを、願っています。

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 8月にISAS・相模原キャンパスに行った時に買った、「あかつき」君&きんせいちゃんストラップ。このストラップのように、あかつき君がきんせいちゃんに会える日を信じて、携帯に付けています。
 思い出すのは、展示室にあった「千のあかつき」ペーパークラフト。今からでも遅くないかな。作って送ろうかな。8月に相模原に行った時、作って持ってくればよかったと思っていたのです。

 「あかつき」の最新情報は、公式twitterで。先日、こんなツイートが。

・あっ、フォロワーさんが43600ちょうどになってるよ!! toi toi toi !!
 posted at 2011.10.5 08:53:35

*****

・二日つづけてだけど... toi toi toi !!
 posted at 2011.10.6 09:06:01

 「あかつき」君が「toi toi toi !!」って言ってる!!
 「toi toi toi」は、ドイツに伝わる幸運を呼ぶおまじないの言葉。先月Eテレ0655で歌になり、デーモン閣下が歌っていることでも話題になりました。あかつき君(の中の人…中の人など…)
・Eテレ0655「toi toi toi !」の記事:大丈夫、きっとうまくいくよ 「toi toi toi !」

 「あかつき」にtoi toi toi!! RCSにtoi toi toi!! 運用チームにtoi toi toi!!
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by halca-kaukana057 | 2011-10-07 20:35 | 宇宙・天文


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