2018 年の小惑星リュウグウ到着にむけて小惑星探査機はやぶさ 2 の近況 2017 年 12 月 14 日 JAXA はやぶさ 2 プロジェクト

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りさこいなおか
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1 2018 年の小惑星リュウグウ到着にむけて小惑星探査機はやぶさ 2 の近況 2017 年 12 月 14 日 JAXA はやぶさ 2 プロジェクト

2 はやぶさ 2 に関連して本日の内容前回の説明会 (2017 年 7 月 ) 以降の状況サイエンス広報アウトリーチ今後の予定について紹介するなお本日の主要テーマはサイエンスに関連した事項である 2

3 目次 0. 現在のはやぶさ 2 概要 1. プロジェクトの現状と全体スケジュール年 7 月以降の運用 3. 小惑星到着に備えて 4.LSS 訓練 5. サイエンス 6. 広報アウトリーチ 7. 今後の予定 3

4 現在 (2017 年 12 月 14 日 ) のはやぶさ 2 地球からの距離 : 約 3 億 500 万 km 電波 ( 往復 ) で約 2033 秒 ( 約 34 分 ) 太陽からの距離 : 約 1 億 9800 万 km 小惑星までの距離 : 約 560 万 km 地球に対する速度 : 約 46.6km/s 太陽に対する速度 : 約 23.9km/s 赤 : はやぶさ 2 緑 : 地球青 : リュウグウ総飛行時間 :1107 日総飛行距離 : 約 27 億 km この付近ではリュウグウに対する速度がかなり遅くなりますつまりゆっくりとリュウグウに接近していきます 4

5 目的はやぶさが探査した S 型小惑星イトカワよりも始原的なタイプである C 型小惑星の探査及びサンプルリターンを行い原始太陽系における鉱物水有機物の相互作用の解明から地球海生命の起源と進化に迫るとともにはやぶさで実証した深宇宙往復探査技術を維持発展させて本分野で世界を牽引する期待される成果と効果水や有機物に富む C 型小惑星の探査により地球海生命の原材料間の相互作用と進化を解明し太陽系科学を発展させる衝突装置の衝突地点付近からのサンプル採取という新たな挑戦も行うことで日本がこの分野においてさらに世界をリードする太陽系天体往復探査の安定した技術を確立するはやぶさ 2 概要特色 : 世界初の C 型微小地球接近小惑星のサンプルリターンである小惑星にランデブーしながら衝突装置を衝突させてその前後を観測するという世界初の試みを行うはやぶさの探査成果と合わせることで太陽系内の物質分布や起源と進化過程についてより深く知ることができる国際的位置づけ : 日本が先頭に立った始原天体探査の分野で C 型小惑星という新たな地点へ到達させるはやぶさ探査機によって得た独自性と優位性を発揮し日本の惑星科学及び太陽系探査技術の進展を図るとともに始原天体探査のフロンティアを拓く NASAにおいても小惑星サンプルリターンミッションOSIRIS-REx ( 打上げ : 平成 28 年小惑星到着 : 平成 31 年地球帰還 : 平成 35 年 ) が計画されているがサンプルの交換や科学者の協力について調整が進んでおり両者の成果を比較検証することによる科学的成 5 果も期待されているはやぶさ 2 主要緒元 ( イラスト池下章裕氏 ) 質量約 600kg 打上げ平成 26 年 (2014 年 )12 月 3 日軌道小惑星往復小惑星到着平成 30 年 (2018 年 ) 地球帰還平成 32 年 (2020 年 ) 小惑星滞在期間約 18ヶ月探査対象天体地球接近小惑星 Ryugu( リュウグウ ) 主要搭載機器サンプリング機構地球帰還カプセル光学カメラレーザー測距計科学観測機器 ( 近赤外中間赤外 ) 衝突装置小型ローバ 5

6 ミッションの流れ概要打上げ 2014 年 12 月 3 日地球スイングバイ 2015 年 12 月 3 日小惑星到着 2018 年 6-7 月地球帰還 2020 年末ごろリモートセンシング観測によって小惑星を調べるその後小型ローバや小型着陸機を切り離すさらに表面からサンプルを取得する小惑星出発 2019 年月サンプル分析 ( イラスト池下章裕氏 ) 安全を確認後クレーターにタッチダウンを行い地下物質を採取する人工クレーターの生成衝突装置放出衝突装置によって小惑星表面に人工的なクレーターを作る 6

7 現状 : 1. プロジェクトの現状と全体スケジュール打上げから 3 年が経過順調に航行を継続中リュウグウ到着予定は当初の計画通りの 2018 年 6-7 月往路イオンエンジン動力航行の計画値約 7000 時間のうち約 3900 時間を完了小惑星到着時の運用に向けて運用訓練を実施中全体スケジュール : イベント初期運用 EDVEGA スインクハイ接近小惑星遷移運用小惑星近接運用帰還運用再突入打上げ (12 月 3 日 ) 地球スイングバイ (12 月 3 日 ) Ryugu 到着 (6~7 月 ) Ryugu 出発 (11~12 月 ) カプセル再突入 (2020 年末ごろ ) ESA 局 (MLG/WLH) 試験南半球局運用期間運用 (CAN/MLG) (5 月 21 日,22 日 ) 10 月 5 月合期間光学航法 ( 太陽による隠蔽 ) 6 月 7 月 12 月 1 月イオンエンジン運用 3 月 6 月 3 月 5 月 11 月 4 月冬初夏ごろ TBD TBD TBD TBD 7

8 年 7 月以降の運用軌道制御は行わず弾道飛行光学航法カメラ (ONC) のチェック MINERVA-IIやMASCOTのチェック ( ) 探査機内の時計 (TI) のゼロリセット (2017 年 9 月 5 日 ) 運用主体 MNRVII-1:JAXA MNRVII-2: 大学コンソーシアム東北大 MASCOT:DLR/CNES 運用訓練 LSS(Landing Site Selection) 訓練小惑星の表面上から限られた時間大人数で技術的科学的観点で小惑星への母船の着陸ローバーの投下クレーターの生成地点を決めることができるかの訓練 RIO(Real-time Integrated Operation) 訓練小惑星への着陸や近接降下などのクリティカルな運用について探査機シミュレータを使ってリアルタイムの運用練度を高める訓練 8

2.2017 年 7 月以降の運用 :TI リセット探査機の時計をリセット=TI(Time) リセット 2017 年 9 月 5 日の運用で探査機の時計をリセットしたこれで地球帰還までリセットの必要なし説明探査機内で時刻を刻むカウンター =32 ビット時刻の刻み

9 年 7 月以降の運用 :TI リセット探査機の時計をリセット=TI(Time) リセット 2017 年 9 月 5 日の運用で探査機の時計をリセットしたこれで地球帰還までリセットの必要なし説明探査機内で時刻を刻むカウンター =32 ビット時刻の刻み :1 カウント = 約 31ms( ミリ秒 =1000 分の 1 秒 ) 32 ビット =4,294,967,296 までカウント約 4 年 3 ヶ月カウンターが最大になるとゼロに戻る ( 自動車の走行距離計と同じ ) リュウグウ滞在中にカウンターがゼロに戻ることを避ける 9

10 3. 小惑星到着に備えて小惑星リュウグウに探査機が接近することは初めてでありさらに事前に把握できている情報が少ないはやぶさのときは事前にレーダーによってイトカワが観測されていた = 形状や自転軸について信頼できる情報があったはやぶさでは 2 回のタッチダウンをしたが 2 回とも予定通りにはできなかったはやぶさの経験があるとは言え全く楽観はできない小惑星到着に備えて検討を進めているはやぶさではこんなこともあろうかと 10

11 3. 小惑星到着に備えてはやぶさのトラブルに対するはやぶさ 2 の対応項目はやぶさでの事象はやぶさ 2 での対応太陽フレア 2003 年 11 月 4 日 : 太陽フレアにより太陽電池パドルに障害が生じ発電量が下がったリアクションホイール :RW 2005 年 7 月 31 日 :X 軸 RW が故障 2005 年 10 月 3 日 :Y 軸 RW が故障 (Z 軸 RW(1 台 ) のみ機能 ) ミネルバ 2005 年 11 月 12 日 : 第 2 回降下リハーサルでミネルバを分離するも小惑星表面に降ろすことに失敗したタッチダウン 2005 年 11 月 20 日 :1 回目は不時着 2005 年 11 月 26 日 :2 回目はタッチダウンは成功するもプロジェクタイル不発その後燃料漏れに始まる深刻なトラブルへ情報通信研究機構 (NICT) に協力をお願いしはやぶさ 2 方向の宇宙天気予報を出してもらっている Z 軸 RW を 2 台搭載し合計 4 台とした RW を使わない運用モード ( ソーラーセイルモード ) により RW の温存運用はやぶさでの失敗はミネルバ分離のタイミングが探査機の運用と整合していなかったためなので運用をより慎重に行うタッチダウン前に小惑星表面を詳細に調べタッチダウンシーケンスを綿密に検討し実行する 11

3. 小惑星到着に備えて天体の形状の予測と実際 ( 例 ) イトカワ ( はやぶさ ) ( 左から )

l29-l32 (2003) Ostro et al, Meteoritics & Planetary

Meteoritics & Planetary Science 40, Nr 11, 1563-1574,

実物チュリュモフゲラシメンコ彗星 ( ロゼッタ ) ベヌー ( オサイリスレックス ) 明るさの変化 (

Philippe Lamy (Laboratoire d'astronomie Spatiale,

12 3. 小惑星到着に備えて天体の形状の予測と実際 ( 例 ) イトカワ ( はやぶさ ) ( 左から ) Kaasalainen et al. Astronomy and Astrophysics, v.405, p.l29-l32 (2003) Ostro et al, Meteoritics & Planetary Science 39, Nr 3, , 2004 Ostro et al, Meteoritics & Planetary Science 40, Nr 11, , 2005 明るさの変化 ( ライトカーブ ) から推定レーダ観測 (1 回目 ) レーダ観測 (2 回目 ) 実物チュリュモフゲラシメンコ彗星 ( ロゼッタ ) ベヌー ( オサイリスレックス ) 明るさの変化 ( ライトカーブ ) から推定実物 NASA, European Space Agency and Philippe Lamy (Laboratoire d'astronomie Spatiale, France) ESA/Rosetta/NAVCAM レーダ観測形状モデル M. Nolan らの論文 :Icarus 226, ,

13 サクセスクライテリアとの関連 3. 小惑星到着に備えてミッション目標ミニマムフル理学目標 1 C 型小惑星の物質科学的特性を調べる. 特に鉱物水有機物の相互作用を明らかにする小惑星近傍からの観測により C 型小惑星の表面物質に関する新たな知見を得る採取試料の初期分析において鉱物水有機物相互作用に関する新たな知見を得る理学目標 2 小惑星の再集積過程内部構造地下物質の直接探査により小惑星の形成過程を調べる小惑星近傍からの観測により小惑星の内部構造に関する知見を得る衝突体の衝突により起こる現象の観測から小惑星の内部構造地下物質に関する新たな知見を得る工学目標 1 はやぶさで試みた新しい技術についてロバスト性確実性運用性を向上させ技術として成熟させるイオンエンジンを用いた深宇宙推進にて対象天体にランデブーする探査ロボットを小惑星表面に降ろす小惑星表面サンプルを採取する再突入カプセルを地球上で回収する工学目標 2 衝突体を天体に衝突させる実証を行う衝突体を対象天体に衝突させるシステムを構築し小惑星に衝突させる特定した領域に衝突体を衝突させる小惑星到着リモセン観測衝突体を小惑星に衝突させる着陸機を表面に降ろすサンプルを採取し地球に持ち帰る分析正確な衝突実験 13

14 3. 小惑星到着に備えてリュウグウが予想と異なる場合の対応案の例項目自転重力形状温度表面地形予想と異なる場合の対応案の例すでに自転軸が傾いている場合を想定した検討している到着後に自転軸の向きを確認し必要があれば運用計画を修正する自転周期が予想と大きく異なる場合には自転軸の向きや表面状態を考慮し最も安全にタッチダウンできる場所を検討する重力の大きさとして GM=38m 3 s -2 ( ) を前提としているが重力が強い場合には小惑星周りの運用の仕方を工夫したり降下回数を減らすことで対応するほぼ球形を仮定しているが球形でなくてもタッチダウンは可能である ( 例 : イトカワへのタッチダウン ) 表面温度が高い場合にはタッチダウンできる時期が制限されるが可能な時期にタッチダウンができるように運用計画を修正する安全性を優先してタッチダウンの場所を選定する仮に全表面がでこぼこすぎてどこにも安全にタッチダウンできない場合表面付近まで降下して浮遊している塵の採取を試みることも検討する GM とは万有引力定数質量のことであるが地球の GM は m 3 s -2 でありリュウグウとは桁違いとなる引力を振り切る速度 ( 第 2 宇宙速度 ) で比較すると地球の場合が秒速約 11km であるがこの GM のリュウグウ ( 半径 450m を仮定 ) では秒速約 41cm となる 14

15 3. 小惑星到着に備えて運用シナリオにおける対応小惑星近傍運用シナリオ ( 案 ) 小惑星接近初期観測と着陸地点選定 (LSS) TD1 降下運用 #1 合運用実際の運用シナリオは小惑星到着後に決められる理由 : 小惑星の自転や物理的性質によって運用の仕方やスケジュールを調整する必要があるため降下運用 #2 TD2 衝突装置運用 SCI 降下運用 #3 TD3 小惑星近傍滞在タッチダウン可能期間着陸地点選定 (LSS) タッチダウン (TD) 小型ローバ着陸機の分離時期実際の運用は到着後に決められる ( 小型ローバ着陸機の運用主体 MNRVII-1:JAXA MNRVII-2: 大学コンソーシアム東北大 MASCOT:DLR/CNES) 15

16 3. 小惑星到着に備えて運用シナリオにおける対応の方針 ( 案 ) リュウグウ接近時に衛星を発見した場合には安全を確認しながら運用を行う場合によっては一時的に接近を中断することも検討する着陸機の分離前に運用が中断した場合には中断した原因を考慮し適切な時期に再度試みる 1 回目のタッチダウン (TD1) が予定通りに行えなかった場合には 2 回目のタッチダウン (TD2) や衝突装置の運用には進まず再度試みる 2 回目のタッチダウン (TD2) が予定通りに行えなかった場合運用の進捗状況によっては TD2 は行わずに衝突装置の運用に移る衝突装置によってクレーターが作れなかったときにはその後に行うタッチダウン ( 予定では TD3) はサイエンスチームとどのように行うかを協議する 3 回目のタッチダウン (TD3) が予定通りに行えなかった場合運用の進捗状況によっては TD3 は行わずに帰路に備える 16

17 4.LSS 訓練 :LSS 訓練とは? LSS とは着陸地点選定 (Landing Site Selection) の意味ただしはやぶさ 2 母船では着陸とはタッチダウンつまりサンプラーホーン先端を小惑星表面に数秒間接地させ表面の砂を採取して離脱することを指すつまり LSS とはサンプル採取地点と MASCOT と MINERVA-II の着陸地点を科学価値と安全性の観点から選ぶことを指す一回目のタッチダウン (TD1) は 10 月下旬を想定しておりそのためには LSS を 8 月半ば頃までに行わなくてはいけないデータは Box A( 高度約 20 km) Box C( 高度 5~7 km) 中高度 ( 高度 5 km 精密制御 ) のリモセン観測及び重力測定より得られる短期間で的確なLSSが行えるよう今年度地上でシミュレータと画像生成装置を使ったLSS 訓練を実施している 17

18 4.LSS 訓練 :LSSDP & LSSAA LSS 訓練には, はやぶさ 2 に参画する科学者エンジニアのうち約 100 名が携わり日本の他, 欧州からも数十名が参画して今年度の前半に実施した LSSDP: 真のモデルの設定と観測データの生成小惑星 : 軌道質量自転軸方向自転周期形状探査機 : 軌道 ( 重力, 放射圧,ΔV) 姿勢撮像計画観測データ ( 時系列 ): フィルター 7 バンド可視画像近赤外スペクトル熱赤外画像 LIDAR 測距値付帯データ : 小惑星エフェメリス ( 軌道歴 ) 探査機ドップラー探査機推定軌道姿勢情報太陽位相角 LSSAA: 観測データ解析と LSS 過程の訓練画像 (ONC, TIR)/ データ (NIRS3, LIDAR) 処理形状モデル自転軸方向自転周期探査機位置マップ作成地質 / ボルダー / クレーターの分布 18

19 4.LSS 訓練 : リュウグウはどんな天体? 地球接近小惑星 (NEA) で地球に衝突する可能性もある小惑星 ( 潜在的に危険な小惑星 Potentially Hazardous Asteroid: PHA) 直径 850~880 m の C 型小惑星 ( 水有機物含有 ) より大きな小惑星 ( 母天体 ) が衝突破壊されて形成された破片天体である母天体は小惑星帯 ( メインベルト ) の内側付近にあった微惑星の可能性が大きいその形成期には熱水活動で鉱物が水質変成を受けていたらしい ( 地上分光観測 + 隕石学的知見 ) リュウグウは母天体の破壊で形成された後内側に移動し他の惑星の重力の影響で軌道が大きく変化し NEA になった NEA としての寿命は典型的には 1000 万年程度で惑星の重力の影響を受け他天体に衝突したり遠方に放出されたりしてしまう表面は炭素質コンドライト隕石的と類推されるが多様な型の隕石片が混合したメタコンドライト的な可能性もあり想定が困難参考資料小惑星リュウグウについて隕石の分類参照 19

74 m サイズ ) 地質モデル : 中村智樹 ( 東北大 )/ 本田理恵 ( 高知大 ) 他キングダム半球北半球自転軸向き黄経 (λ):356.

20 4. LSS 訓練 : リュウゴイド (Ryugoid) 形状モデル : 三浦昭 ( 宇宙研 ) 368,955,296 ポリゴン (11.2 cm サイズ ) 熱モデル : 田中智 ( 宇宙研 ) 331,832 ポリゴン (3.74 m サイズ ) 地質モデル : 中村智樹 ( 東北大 )/ 本田理恵 ( 高知大 ) 他キングダム半球北半球自転軸向き黄経 (λ): 黄緯 (β): 初期位相 θ 0 :8.62 自転周期時間重力 ( 質量 ) GM = m 3 /s 2 極を右手の親指で押さえた時, 他の指の向きに自転する方が北極フォレスト半球 20

21 4. LSS 訓練 :ONC 画像 ( アニメーション ) 21

22 C.... Crater M.... Montes P.... Planitia R.... Rock Sneezy C. Queen C. Lumberjack C. Comb R. Apple R. Mirror P. Squire C. Yodel M. Horse C. Coal Hat R. Snowman C. 4.LSS 訓練 :ONC 画像キングダム半球北極 LSSDP プロダクト Box A 観測 Norm Rock 南端を通る子午線を経度 0 とした高度 20 km から直径 :~800 m Seven M. White P. Bildung P. Boar R. Norm R. ( 本初子午線 ) Burial Pit Grimms M. Coffin R. Prince C. 22

23 C.... Crater M.... Montes P.... Planitia R.... Rock Lumberjack C. Comb R. Apple R. Queen C. Sneezy C. Seven M. Ribbon R. Sleepy C. Axe R. Grumpy C. Dopey C. 4.LSS 訓練 :ONC 画像フォレスト半球北極 LSSDP プロダクト Box A 観測反射率の高いクレーターが多く存在する半球 Yodel M. Piece R. Snow White C. Doc C. Herb R. Hut Regio Happy C. Bashful C. Fairly Regio Mashroom R. Seven Dwarfs 23

24 4.LSS 訓練 : 形状モデルを構成画像から復元した形状モデル SfM(Shape from Motion) 法による Snow White 形状モデルチーム ( 平田成他 )/ クレータ同定 : 諸田智克 24

25 4.LSS 訓練 : 自転パラメーターの決定自転周期決定にはある程度の観測期間が必要誤差の大きさ LSS 訓練 : 自転軸方向 (RA, DEC) 自転周期誤差自転軸 RA 誤差 [ ] 自転軸 DEC 誤差 [ ] 自転周期誤差 [s] 推定自転周期誤差 [s] 累乗 ( 推定自転周期誤差 [s]) 工学側推定 v0602 理学側推定 v0619 観測期間 [DAY] 観測期間 [ 日 ] RA: 赤経 DEC: 赤緯 v0710β 自転周期精度はこの推定では大きく悪化 v0728β v0806 自転周期精度要求 DEC 精度はあまり変化しない v

26 4.LSS 訓練 : 安全スコアと TD1 候補ゾーン TD1 の安全スコア (0~40 で小さいほど安全 ) の表面分布タッチダウン #1 TD1 時の地球直下点緯度 TD1 時の地球直下点緯度からの距離, TD1 時の地方時正午の太陽高度, 局所地表傾斜角, 半径 50 m 以内の標高差をもとに, 危険な地域 ( 灰色部分 ) は除外して, 安全スコアを色で表示 ( 下記カラーバー ). 白色部分は安全スコアが 20 以上の地域. さらに探査機安全性には, 表面ボルダー密度が重要となる Hayabusa2 P3T 山口智宏 (JAXA 宇宙研 ) 26

27 4. LSS 訓練 :NIRS3 スペクトル特徴量マップ層状含水ケイ酸塩水 (OH, H 2 O) の存在量の指標 OH と H 2 O の存在比の指標宇宙風化度や粒径などに関係宇宙風化度や熱変成度に関係 LSSAA 最終プロダクト :NIRS3 チーム [ 北里宏平 ( 会津大 ) 他 ] 27

28 4.LSS 訓練 :ONC スペクトル特徴量マップ 0.55 μm 反射率宇宙風化度指標 [Hiroi 2011] 不溶性有機物量に相関宇宙風化度などの影響紫外域のスペクトル勾配宇宙風化度の分光指標炭素質隕石タイプに依存 0.7 μm 吸収深さ :Fe 2+ Fe 3+ 水の存在量に相関全炭素量に関係鉄に富む層状含水ケイ酸塩の含有量の指標 LSSAA 最終プロダクト :ONC チーム [ 諸田智克 ( 名古屋大 ) 他 ] 28

29 4.LSS 訓練 :TIR による温度熱慣性粒径最高温度 [K] : 小惑星の 1 日の最高温度 D E D2 A B C Box C 観測形状モデルは SfM を使用熱慣性 [J m 2 s 1/2 K 1 ] 代表粒径 [mm] 暖まりにくさを示す表面熱物性値熱慣性から推定される表面をおおう粒子の典型的なサイズ LSSAA 最終プロダクト :TIR チーム [ 坂谷尚哉 ( 明治大 ) 他 ] 29

4.LSS 訓練 : ボルダーサイズ頻度分布 Box C ONC 観測 : Zone D2 (Mirror Planitia) 1 ボルダー直径 10 [m] [km 2 ] 1000 100

30 4.LSS 訓練 : ボルダーサイズ頻度分布 Box C ONC 観測 : Zone D2 (Mirror Planitia) 1 ボルダー直径 10 [m] [km 2 ] その直径以上のボルダーの累積個数密LSSAA 最終プロダクト :ONC 画像 (Box C) ボルダーサイズ頻度分布 ( 諸田智克 ) TDに支障をきたす直径 0.3 m 以上のボルダーの個数密度を推定した度これより 30

31 4. LSS 訓練 :TD1 候補点の評価結果候補名称隕石 * 水質熱変成度宇宙全炭素不溶性ボルダ総合評価地点グループ変成度風化度量有機物数密度 Potential LS Name Meteorite group High aqueous alteration Low thernal alteration Low space weathering High total Carbon High IOM contents Low Boulder density Total evaluation Zone A Sleepy CM +dehydrated 〇 (high T) 〇〇 ~MSC2 Snow Zone B White CM (high T) 1st candidate Zone C Squire CI or Hydrated CM 〇 (low T) 〇? 〇 3rd candidate Zone D Bildung P. dehydrated CM? 〇 MSC 1 dehydrated Zone D2 Mirror P. CM??? 〇 2nd candidate dehydrated Zone E Seven M. CM? 〇 3 / 0.7um absorption 3 um abs depth SW index A_390 nm A_550 nm Boulder (D > 0.3 m) number in r < 50 m 注釈 CM: 炭素質コンドライトの一種で水に富む Hydrated: 水質変成した Dehydrated: 脱水した MSC:MASCOT 着陸地点 * 参考資料に隕石の分類を記載 :str abs : few : few :v low :v low : < 500 〇 :weaker 〇 : weak 〇 : weak 〇 :low 〇 :low 〇 : :no abs : normal :high :high : > : strong 3 μm 帯吸収深さ A_λ : 波長 λ でのアルベド ( 反射率 ) 31

32 4.LSS 訓練 : 第一 / 第二候補セット選定母船の着地点 (TD1) MASCOT の着陸地点 MINERVA-II の着陸地点の組み合わせ MI-1 E D2 D A B C MA-1 MA-2 MA-3 MA-4 第一候補のセット :Zone B, MA-2, MI-1 第二候補のセット :Zone D2, MA-1, MI-1 32

33 5. サイエンス : 科学目標理学目標 1: 太陽系における物質進化過程の謎解き C 型小惑星の物質科学的特性を調べる特に鉱物 - 水 - 有機物の相互作用を明らかにする理学目標 2: 微惑星の物理進化過程の謎解き小惑星の再集積過程内部構造地下物質の直接探査により小惑星の形成過程を調べる工学目標 1: 深宇宙サンプルリターン探査技術の確立はやぶさで試みた新しい技術についてロバスト性確実性運用性を向上させ技術として成熟させる工学目標 2: 宇宙衝突探査技術の実証衝突体を天体に衝突させる実証を行う 33

34 5. サイエンス : リモートセンシング層状含水ケイ酸塩 : 惑星形成期の温泉活動 ( 熱水反応 ) OH or H 2 O が無水ケイ酸塩 / ガラスに入る : 水質変成 3 μm 吸収帯 ( 強さ : 含水量 ; 形状や最大吸収波長 : 種類 ) 400 ~600 の加熱で脱水進行 0.7 μm 吸収 ( 宇宙風化 / 加熱で消失 ) 有機物の多様化 ONC-T 鉱物を触媒とする熱水反応アルベドやスペクトル勾配で判断 NIRS3 炭素質隕石 (CM) の加熱実験 26 Al 氷微惑星熱水活動リュウグウ母天体中村智樹 ( 東北大 ) グループ Mogi et al. 2017, MetSoc 34

35 5. サイエンス : リュウグウ形成衝突リュウグウは母天体 ( 微惑星 ) の衝突破壊で生成された破片天体である衝突破壊 / 合体過程は惑星形成過程の根幹リュウグウ進化史を読み解くため小型衝突装置 SCI による宇宙衝突実験を行う分離カメラ (DCAM3) による撮像も狙うリュウグウ SCI SCI:Small Carry-on Impactor, DCAM3: Deployable Camera 3 35

5. サイエンス : 地球初期進化への知見リュウグウは母天体の故郷小惑星帯 ( メインベルト ) から放出され地球衝突の危険もある地球接近小惑星 (NEA) の 1 つ過去に地球への大接近の影響が表面に残されている可能性もある小惑星帯から地球へと太陽系史を通じて物質が供給されてきた特に地球形成直後は

36 5. サイエンス : 地球初期進化への知見リュウグウは母天体の故郷小惑星帯 ( メインベルト ) から放出され地球衝突の危険もある地球接近小惑星 (NEA) の 1 つ過去に地球への大接近の影響が表面に残されている可能性もある小惑星帯から地球へと太陽系史を通じて物質が供給されてきた特に地球形成直後は現在よりはるかに多くの小惑星が地球に衝突していたと考えられそれが初期地球の環境にさまざまな影響を与えたと考えられている JPL 小天体 DB ブラウザ水 ( 海洋 ) と有機物 ( 生命材料 ) の供給源については現在も論争が続くが水や有機物を多く含む C 型小惑星はその鍵を握るはやぶさ 2 探査は C 型小惑星リュウグウの水有機物などの存在量や存在形態を制約して初期地球環境の理解に貢献する 36

MINERVA-II の他ドイツ航空宇宙センター (DLR) とフランス国立宇宙研究センター

は可視カメラ放射量計磁力計赤外分光顕微鏡が搭載されホッピングで場所を変える機能を持ち越夜をして

に向かって航行中であり 2018 年 8 月に現地到着の予定であるそして表面試料を採取して 2023

37 5. サイエンス : 国際協力はやぶさ 2 はリモートセンシング観測その場観測地球に持ち帰られた試料分析を組み合わせた世界初の総合探査であるその場観測は日本のローバー MINERVA-II の他ドイツ航空宇宙センター (DLR) とフランス国立宇宙研究センター (CNES) が共同開発した小型着陸機 MASCOT を小惑星表面に投下して行われる MASCOT は可視カメラ放射量計磁力計赤外分光顕微鏡が搭載されホッピングで場所を変える機能を持ち越夜をして表面の観測を行うまた米国の探査機 OSIRIS-REx が地球接近小惑星ベヌー (B 型 ) に向かって航行中であり 2018 年 8 月に現地到着の予定であるそして表面試料を採取して 2023 年に地球帰還を目指している MASCOT DLR そのため日本欧州米国の間で小惑星探査に関する多様な連携が進んでいて相乗作用により成果拡大が期待される 37

38 6. 広報アウトリーチ小惑星の自転パラメータツイッター募集 : 当選者発表小惑星リュウグウ想像コンテストはやぶさ 2Web のトップページの図を変更しますこれまでの表示新しい表示 ( お楽しみ ) 38

6. 広報アウトリーチ小惑星の自転パラメータ募集 (2017.2.12-20) LSS 訓練用にツイッターでパラメータを募集募集したパラメータ自転軸の向き (λ,β) λ:280 359.

39 6. 広報アウトリーチ小惑星の自転パラメータ募集 ( ) LSS 訓練用にツイッターでパラメータを募集募集したパラメータ自転軸の向き (λ,β) λ: β: ー 80 0 初期位相 θ 0 : 応募されたものから値を選び訓練を行った λ β θ 0 についてそれぞれ抽選し 3 名の方からの値を訓練で使いました選ばれた方ははやぶさ 2 の Web でご報告します使った値は本資料 p.20 に掲載 39

40 6. 広報アウトリーチ小惑星リュウグウ想像コンテストリュウグウの姿を想像して描いてもらう最も似ているもの楽しいものなどを表彰するコンテストの進め方コンテストに参加してもらえる科学館などを募集する ( コンテストのノードとなる ) 各ノードで自由に募集をしてもらう ( イラストでもモデルでも OK) 作品の募集は 2018 年 4 月末までリュウグウがはっきりと見えてきたとき (2018 年夏 ) に各ノードで優秀な作品を選んでもらいはやぶさ 2 プロジェクトにノミネートしてもらうはやぶさ 2 プロジェクトで入選作品を選び表彰する 40

41 7. 今後の予定主要項目 2017 年度内を目処 : 小惑星到着時の運用訓練を終了 2018 年初頭 : 第 3 期イオンエンジン運転を開始 2018 年 5 月頃から : 光学航法によりリュウグウ接近 2018 年 6 月から7 月 : リュウグウ到着到着以降 8 月半ば :LSS( 着陸地点選定 ) 8 月中旬以降 :OSIRIS-RExがBennu( ベヌー ) に到着 41

42 7. 今後の予定 : 第 3 期イオンエンジン運転小惑星到着前の最後の長期のイオンエンジン運転計画通りにイオンエンジンを噴射できないと小惑星に到着できないか到着がかなり遅れることになり非常に重要な運用である ( 例えば数日の推力喪失が数か月の遅れに繋がる到着間際のトラブルほど厳しくなる ) イオンエンジン運転開始 :2018 年 1 月 8 日の週の予定イオンエンジン運転終了 :2018 年 6 月 4 日の週の予定小惑星到着 ( ホームポジション到着 ) は 6 月 21 日 7 月 5 日頃 ( 正確な日付はアプローチフェーズの精密航法誘導法の詳細設計やイオンエンジン運転中の 2018 年 5 月に実施する小惑星撮像の結果に依存する ) 42

43 7. 今後の予定 : 記者説明会 2018 年春頃 : イオンエンジンの運転状況と到着予想アプローチフェーズの説明 2018 年 5 月以降 : 状況に応じて随時報告 43

44 参考資料 44

45 これまでの主要な経緯年度 : 開発フェーズ 2014 年 12 月 3 日 : 打上げ 2014 年 12 月 3-5 日 : クリティカル運用 2014 年 12 月 6 日 2015 年 3 月 2 日 : 初期機能確認 2015 年 3 月 : 往路巡航フェーズ 2015 年 12 月 3 日 : 地球スイングバイ ( 地球月観測 ) 2015 年 12 月 4 日 2016 年 4 月 : 南半球局運用 2016 年 : イオンエンジン運用 ( 次ページ参照 ) : 新規技術試験アップリンクトランスファー Ka 帯通信 DDOR ソーラーセイルモード : 試験観測 ( 火星木星恒星 ) 45

46 イオンエンジン運用第 3 期イオンエンシン運転 (2018 年初め頃到着 ) Ryugu の軌道第 2 期イオンエンシン運転 (2016/11/22~2017/4/26) はやぶさ 2 の軌道スイングバイ以前期間名称台数増速 m/s 運転時間初期機能確認 IES 動作試験 /3/3-21 IES 動力航行 h 2015/5/12-13 IES 最大推力試験 /6/2-6 IES 動力航行 /9/1-2 IES 動力航行 Ryugu 到着 (2018 年 6-7 月 ) 太陽打上げ (2014/12/3) 地球の軌道地球スイングバイ (2015/12/3) スイングバイ以降第 1 期イオンエンシン運転 (2016/3/22~5/21 追加噴射含む ) 期間名称台数増速 m/s ( 計画値 ) 運転時間 2016/3/ /5/21 第 1 期イオンエンジン運転 3( 一部 2 台 ) h 2016/11/ /4/26 第 2 期イオンエンジン運転 3( 一部 2 台 ) 年初め頃到着第 3 期イオンエンジン運転

47 探査機概要分離カメラ (DCAM3) 太陽電池パドル X 帯高利得アンテナ X 帯低利得アンテナ X 帯中利得アンテナ Ka 帯高利得アンテナ光学航法カメラ ONC-T レーザ高度計 LIDAR 近赤外分光計 NIRS3 科学観測機器中間赤外カメラ TIR スタートラッカ近赤外分光計 (NIRS3) 再突入カプセルサンプラホーンレーザ高度計 (LIDAR) 小型着陸機ローバ MASCOT DLR と CNES 製作ミネルバ 2 光学航法カメラ ONC-W2 II-1A II-1B II-2 II-1 : JAXA MINERVA-II チームによる II-2 : 東北大およびミネルバ 2 コンソーシアムによる MASCOT 着陸機ミネルバ 2 ローバイオンエンジン化学推進系スラスタ中間赤外カメラ (TIR) 衝突装置 (SCI) ターゲットマーカー 5 大きさ : 1m 1.6m 1.25m ( 本体 ) 太陽電池パドル展開幅 6m 重さ : 609kg ( 燃料込み ) 光学航法カメラ ONC-T, ONC-W1 47

48 リモートセンシング機器光学航法カメラ (ONC) 中間赤外カメラ (TIR) ONC-T( 望遠 ) ONC-W1,W2( 広角 ) 科学観測や航法のための写真を撮影する近赤外分光計 (NIRS3) 8 12μm での撮像 : 小惑星表面温度を調べるレーザ高度計 (LIDAR) 3μm 帯を含む赤外線スペクトル : 小惑星表面の鉱物の分布を調べる 30m 25km の範囲で小惑星と探査機の間の距離を測定する 48

49 小惑星近傍運用検討の体制はやぶさ 2 運用会議運用についての最終の調整決定工学検討理学検討国際調整近傍フェーズ運用検討チーム (P3T) サイエンス会議ミッション機器チームテーマ別検討チーム *1 サイエンス運用検討 WG(SOWG) 着地点選定フロー作成チーム LSS *2 データ作成チーム運用訓練チーム Hayabusa2 Joint Science Team (HJST) サイエンスについての最終の調整決定主にサイエンスの検討密接に連携密接に連携工学的な観点から近傍運用全般訓練計画全般を検討サイエンスの観点から運用の仕方を検討 *1:Regolith Science Group 及び Multi-scale Asteroid Science Group *2:Landing Site Selection 国際サイエンス運用検討 WG(iSOWG) Hayabusa2 Sample Allocation Committee (HSAC) 運用の国際調整サンプルに関する最終の調整決定 49

50 小惑星リュウグウについて Ryugu (1999 JU 3 ) 地球接近小惑星 ( アポロ群 ) 軌道要素 : 元期 TDB(2017/09/04 世界時 0 時 ) JPL 小天体データベースブラウザ /12/10 閲覧軌道長半径 au 離心率軌道傾斜角昇交点経度近日点引数近日点通過時刻 2017/02/ 公転周期日 = 年近日点距離 au 遠日点距離 au 地球との最小軌道交差距離 au ( 潜在的に危険な小惑星 ) 小惑星の物理パラメータ自転周期 h 自転軸黄経 (λ) 325±15 黄緯 (β) 40±15 熱慣性 J m 2 s 1/2 K 1 非常に低い表面ラフネス [Müller+ 2017] 平均幾何半径 865±15 m 形状はほぼ球形 [Müller+ 2017] アルベド : 幾何 0.047±0.003 Bond 0.014±0.002 [Ishiguro+ 2014] スペクトル型 Cg [Binzel+ 2001] 反射スペクトルの勾配はほぼ平坦だが近赤外域ではわずかに赤化し, 紫外域では弱い落ち込みがある. 隕石では加熱を受けた CM か CI の反射スペクトルに似る [Perna+ 2017] TDB: 太陽系力学時 au: 天文単位 1 au = m 50

小惑星リュウグウについて 2 名称 : Ryugu( リュウグウ ) 確定番号 : 162173 仮符号 : 1999 JU3 大きさ形自転周期 1999 年 5 月に発見された小惑星 : 約 900 m : ほぼ球形 : 約 7 時間 38 分自転軸の向き : 黄経 λ= 310 340 黄緯 β= -40 ± 15 反射率 : 0.

51 小惑星リュウグウについて 2 名称 : Ryugu( リュウグウ ) 確定番号 : 仮符号 : 1999 JU3 大きさ形自転周期 1999 年 5 月に発見された小惑星 : 約 900 m : ほぼ球形 : 約 7 時間 38 分自転軸の向き : 黄経 λ= 黄緯 β= -40 ± 15 反射率 : 0.05 ( 黒っぽい ) タイプ軌道半径公転周期密度質量 : C 型 ( 水有機物を含む物質があると推定される ) : 約 1 億 8 千万 km : 約 1.3 年 : 現時点では不明であるが g/cm 3 の密度を仮定している質量は kg kg 程度リュウグウの軌道リュウグウ推定された形状 (T. Mueller 氏による ) 51

リュウグウの自転軸について 1 自転軸の向き : 黄経 λ 黄緯 β 現在の推定値 : λ= 310

52 リュウグウの自転軸について 1 自転軸の向き : 黄経 λ 黄緯 β 現在の推定値 : λ= β= -40 ± 15 ー 40 ± 15 春分点探査機の滞在位置春分点 52

53 リュウグウの自転軸について 2 タッチタウン可能緯度帯小惑星自転軸 1.4~2.1 億キロメートル太陽タッチタウン可能緯度帯小惑星自転軸 1.4~2.1 億キロメートル太陽タッチタウン点目標タッチタウン点目標ホームホシション ( 上空約 20km) ホームホシション ( 上空約 20km) 緯度はやぶさ 2 のアプローチ方向地球 3.0~3.6 億キロメートル赤道はやぶさ 2 のアプローチ方向地球 3.0~3.6 億キロメートルはやぶさ 2 は太陽と地球を背にして ( 太陽電池ハイゲインアンテナ面を太陽地球方向へ向けて ) リュウグウへ接近着陸する自転軸の向きによって着陸できる時期エリアが大きく変わる 53

隕石 (Meteorites) の分類メタコンドライト Metachondrites 複合的なコンドライトコンドライト Chondrites コンドリュール ( 球形粒子 ) を含む始原的石質隕石イタリックは代表的隕石名炭素質 Carbonaceous 普通 Ordinary 未分類 Ungrouped Kakangari Rumuruti エンスタタイト Enstatite CI

54 隕石 (Meteorites) の分類メタコンドライト Metachondrites 複合的なコンドライトコンドライト Chondrites コンドリュール ( 球形粒子 ) を含む始原的石質隕石イタリックは代表的隕石名炭素質 Carbonaceous 普通 Ordinary 未分類 Ungrouped Kakangari Rumuruti エンスタタイト Enstatite CI Ivuna H High metal Fe エコンドライト Achondrites コンドリュールを含まない分化石質隕石 EL Low metal Fe CM Murchison L Low metal Fe 始原的 *1 Primitive エンスタタイト Enstatite *1 下 2 つの他にも種類がある EH High metal Fe CO Ornans CV Vigarano CK Karoonda CR Renazzo LL Very low m-fe イトカワ粒子 *2 Howardites, Eucrites, Diogenites CH High metal CB Bencubbin アカプルコアイト Acapulcoites ロドラナイト Lodranites HED *2 ベスタ起源月隕石 Lunar Met. オーブライト Aubrites アングライト Angrites ユレイライト Ureilites 火星隕石 Mars Met. 鉄 - ニッケル合金とケイ酸塩鉱物がほぼ同量共存する分化隕石石鉄隕石 Stony-Iron Meteorites パラサイト Pallasites メソシデライト Mesosiderites 微惑星の金属コア起源とされる鉄隕石 Iron Meteorites 54

小惑星探査機はやぶさ 2 記者説明会 2019 年 5 月 22 日 JAXA はやぶさ 2 プロジェクト

小惑星探査機はやぶさ 2 記者説明会 2019 年 5 月 22 日 JAXA はやぶさ 2 プロジェクト小惑星探査機はやぶさ 2 記者説明会 2019 年 5 月 22 日 JAXA はやぶさ 2 プロジェクト本日の内容はやぶさ 2 に関連して低高度降下観測運用 ( PPTD- TM1 運用 ) の結果今後の運用方針について紹介する 2019/05/22 はやぶさ2 記者説明会 2 目次 0. はやぶさ 2 概要ミッションの流れ概要 1. プロジェクトの現状と全体スケジュール 2. 低高度降下観測運用

2018 年の小惑星リュウグウ到着にむけて 小惑星探査機 はやぶさ 2 の近況 2017 年 12 月 14 日 JAXA はやぶさ 2 プロジェクト

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