「はやぶさ」について

「はやぶさ」でのお仕事についてお聞かせください。

　【久保田】 　宇宙研に勤務したのが１９９３年で今から１８年前です。当時「はやぶさ」は小惑星探査計画として、どういうことをしようかと議論をはじめたところでした。私も入所後それに加わり、計画段階から「はやぶさ」にかかわることとなりました。

　私の専門が制御や画像認識や知能化ということでしたので、「はやぶさ」での私の仕事は２つありました。１つは、小惑星に近づいたときに安全なところに着陸して、サンプルを取って、浮上するということですね。もう１つは、いろんなところを動き回って探査するロボットをつくり、「はやぶさ」がイトカワの表面に降りるときに、小さいロボットを安全に落として表面の探査をすることでした。
　
　具体的に言いますと、１つは航法誘導制御で「はやぶさ」を着陸地点に誘導し、その動きを制御することです。もう一つの小惑星探査ロボットは「ミネルバ」という名前で、私を誘ってくださった中谷先生が音頭をとって開発しようということになったものです。実際に私が取りまとめ、何人かの開発者がかかわり進めました。この２つが「はやぶさ」での私の主な仕事でした。
　

「はやぶさ」のお仕事で感動したこと、一番印象に残っていることは何でしょうか。

【久保田】 　「はやぶさ」がイトカワに近づいてきて、大体距離が1000kmぐらいから小さい点ですが，イトカワだとわかりました。そして、数百kmぐらいになると大きさを持ったものとしてみえてきて、20kmで「はやぶさ」はイトカワに相対的に静止するような形でジェットを噴いて止まりました。そこで見たときのイトカワの画像が今まで見たことがない小惑星だったわけです。今までに写真で見た小惑星は４つぐらいあるのですけれど、イトカワの形は非常にいびつで、非常におもしろい顔をしていたというのが印象的でした。
　
　到達してもすぐにはイトカワの大きさや形は正確にはわからないので、画像上のサイズと距離を測り、いろんな方向から写真を撮って、イトカワの形を構成し確認しました。その結果、実際にイトカワの大きさが500ｍしかないことがわかったのです。これは予想外でした。しかも距離が３億km離れていて、 500mしかないイトカワにやっと到達できたのだなというのを実感し、非常に大きな感動でしたね。　地球からイトカワまでの３億kmという距離を日本から一番遠い地球の反対側のブラジルに置き換えると、イトカワの500mは、蚊ぐらいの大きさなのです。例えると，東京からブラジル上空の蚊を射止めたくらい難しいことをやってのけたわけです。ゴルフのホールインワンどころじゃない難しさです。

イトカワへの着陸：ジャンボジェット機でグランドキャニオンの谷におりるほどの難しさ。

　【久保田】 探査機を設計するときには前提条件をつくるので、これまでの情報から小惑星の大きさが10kmから１kmぐらいかなと思っていたのですね。航法誘導精度というのですけれども、搭載されているロジックは、小惑星に対して精度が大体60ｍぐらいの着陸を考えておりました。到達前の観測データから見て、イトカワに着陸するために１kmのうち、100ｍぐらいは安全なところがあるだろうと思っていました。実際に着いたらイトカワの大きさは想定より小さいし、でこぼこしていて、着陸できるところがほとんどなかったわけです。唯一安全な場所があるのがMUSES-SEAという、少しへこんだところでした。へこんだところに降りるのは結構大変なのですよ。それは、へこんだところは周りの重力の影響を受けてしまうので、近づくと、真っすぐ降りようと思っても横に引っ張られてしまいます。そのため、着陸にあたっては降りられるところが余りないというのが第一印象でした。
　
　さらに、「はやぶさ」の姿勢制御をつかさどる円盤状のホイールが３つあるのですが，そのうちの２つが壊れたために姿勢の制御ロジックが難しくなっていました。ソフトの書きかえはできるのですけれども、ハードウエアは置き換えられないでしょう。それに「はやぶさ」には新しいセンサもいっぱいありました。着陸時にターゲットマーカを使って横方向速度をキャンセルするのも初めての試みで、宇宙で正しく動くかどうかというのも心配だったのですね。
　
　そのために当初の予定を変えて、航法誘導系のリハーサルをやることにしました。結局、練習1回とリハーサル２回を行って方法を確立し、地球からの支援と搭載されたロジックを組み合わせるというやり方で着陸に臨みました。イトカワが予想よりも小さく、着陸においても想定外のことが起きてしまったわけです。
　
　どのくらい難しいのかと皆さんに聞かれるので、当時私は例えを考えました。それは、小惑星のへこんだところに着陸するということは、ジャンボジェット機でグランドキャニオンの谷におりるようなものだと。
　

　ご担当された「ミネルバ」についてもお聞かせください。

【久保田】 　「ミネルバ」は、本当は「はやぶさ」自身がコマンドを出して、高度30ｍ以下で落とす予定だったのです。けれども、いろいろトラブルがあったので、シーケンスを変えたのです。タッチダウンした後は何が起こるかわからないので、「はやぶさ」の着陸のリハーサルのときに落としてデータをとりましょうということになりました。そのため、「はやぶさ」は30ｍまでは降りないので、50ｍぐらいから人間が様子を見てコマンドで落とすこととなりました。

　「ミネルバ」を落とすコマンドは私が送ったのですけれど、タイミングが悪かったのです。16分前のデータを見て16分後を予測して遠隔操縦で落としたのですが、先ほどお話したようにイトカワは変な形をしていて場所によって重力が違うのですね。そのため「はやぶさ」自身の高度が予想よりも少し下がってしまっていました。「はやぶさ」は、このままいくと危ないと思ってジェットを噴いたのですが、実際にはミネルバ分離のコマンドが届く前にジェットが噴かれました。落とすのは正しく落としたのですけれども、「ミネルバ」を落としたときは、その速度分が加わって、脱出速度を超えてしまったのですね。結局、イトカワにぶつからない限り「ミネルバ」は表面に永久におりられないというのがわかりました。次回は「はやぶさ」自身が自分で判断して落とすようなシーケンスでやりたいと思っています。