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「はやぶさ2」で日本企業の力示す 三菱重やNECなど技術結集
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小惑星探査機「はやぶさ2」を搭載して打ち上げられるH2Aロケット26号機=3日午後、鹿児島県南種子町の種子島宇宙センター 宇宙航空研究開発機構(JAXA)と三菱重工業は3日午後1時22分、小惑星探査機「はやぶさ2」を搭載したH2Aロケット26号機を種子島宇宙センター(鹿児島県南種子町)から打ち上げた。1時間47分後に高度約900キロで予定の軌道に投入、打ち上げは成功した。過酷な条件下でのサンプル採取や6年後の2020年12月頃が予定されている帰還の実現に向け、探査機には重機械メーカーなどを中心に日本企業の技術の粋が結集されている。成功すれば、企業の実力を世界にアピールすることにもつながりそうだ。
はやぶさ2は、世界で初めて小惑星からのサンプルリターン(試料回収)を成功させた「はやぶさ」の後継機。地球から約3億キロ離れた小惑星「1999JU3」に向かい、水や有機物を含むとみられる岩石を採取する計画で、太陽系や生命の起源に迫る成果が期待されている。総飛行距離は約52億キロに達する。
はやぶさ2を打ち上げるH2Aロケットの開発や打ち上げ業務を担った三菱重工業は、探査機の姿勢を制御する「スラスター」の開発も担当した。
宇宙では太陽からの粒子の流れや地球の大気、重力などの影響を受け、探査機の姿勢が不安定になる。スラスターはガスの噴射で姿勢を制御し、着陸した小惑星から離脱する推進力ともなる。初号機ではトラブルの原因となる故障を起こしたため、今回は溶接個所を減らすなどして強度を高めた。
IHIの子会社、IHIエアロスペースは隕石(いんせき)の代わりに銅製の「衝突体」を小惑星の表面にぶつけることで人工のクレーターを作り、岩石や砂といったサンプルを採取しやすくする装置「インパクタ」を開発。この装置は今回初めて搭載した。
住友重機械工業は、探査機の下部に装備された円筒型のサンプル採取装置「サンプラーホーン」を担当。筒の先端部分に爪状の部品を付けることで、サンプルをすくい上げやすくする工夫を凝らしたという。
NECは約2年半をかけ、機体の設計・製造を取りまとめ、燃料が少なく済む「イオンエンジン」も開発した。前回は運転が1万時間を超えた後に故障が目立ったため、今回は放電室の内壁を強化し、電子の放出に必要な電圧を低く抑えた。このエンジンは、イオン化した燃料を高速で噴射して推進力を生み出す構造となっており、「長期間の運用が求められる宇宙探査機の推進装置に適している」(同社)という。
NECは小惑星からの熱放射の状況を調べることで、表面温度の変化をとらえる「中間赤外カメラ」の設計・製造にも携わった。砂と岩石では温度の変化の大きさが異なるため、惑星の形状を知る手がかりになる。
前回のはやぶさでは、100社以上の日本企業が開発・運用に携わり、帰還に成功したことで各社の技術が改めて世界から脚光を浴びた。はやぶさ2では前回の飛行で故障した機器は改良が施され、任務達成のために新たに付け加えられた機器もある。はやぶさ2が前回を上回る成功を収められるかは、それぞれの機器が担った役割を果たせるかにかかっている。
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■「はやぶさ2」の各機器を担当した主な企業(機器/機能)
IHIエアロスペース インパクタ 衝突体を発射して人工のクレーターを作る
NEC イオンエンジン/イオン化した燃料を噴射
住友重機械工業 サンプラーホーン/岩石や砂などを採取
日本飛行機 ヘリカルスプリング/インパクタを切り離す
古河電池 バッテリー/リチウムイオン電池で電源供給
三菱重工業 スラスター/ガスの噴射で姿勢を制御
明星電気 近赤外線分光計/水や有機物の存在を判定