はやぶさ2
HAYABUSA2

なぜC型小惑星なのか

地球の水はどこから来たのか。生命の材料となった有機物は、最初どこで作られたのか。 その答えの候補が、太陽系が生まれた46億年前の姿をほぼそのまま保存しているとされる「始原天体」——C型(炭素質)小惑星である。 初代はやぶさが訪れたイトカワは岩石質のS型で、太陽系の「石」の歴史を語る天体だった。 対してリュウグウのようなC型は、含水鉱物と有機物、つまり「水」と「生命の材料」の歴史を抱えていると考えられていた。 地上に落下してくる隕石は大気圏突入と地上での汚染を免れないため、「どの天体から来たか分かっている、汚染ゼロの試料」を直接取りに行くこと自体に決定的な科学的価値がある。

6年・52億kmの航海設計

リュウグウは地球に近い軌道を持つとはいえ、ランデブーには精密な軌道設計が要る。 はやぶさ2は打上げ後まず地球とほぼ同じ軌道で1年間巡航し、2015年12月の地球スイングバイで軌道面を変えてリュウグウ遷移軌道へ乗った。 そこからはμ10イオンエンジンが主役となる。1円玉を持ち上げる程度(約10mN)の推力しかないが、燃費は化学エンジンの約10倍。 これを数百日単位で吹き続けることで、総計約2km/sの増速を電気推進だけで稼ぎ出した。 リュウグウ到着後は高度20kmの「ホームポジション」に静止するように滞在する。地球との通信は往復で最大約40分かかるため、 タッチダウンのような一発勝負の運用は地上からの指令では間に合わず、最終降下は探査機自身の自律判断で行われた。

「表面」と「地下」の両方を採る

はやぶさ2のサンプリング計画の核心は、同じ天体から性質の異なる2種類の試料を採ることにある。 第1回タッチダウンで採取した表面の物質は、長年太陽風や宇宙線に晒されて変質(宇宙風化)している。 そこで衝突装置SCIで直径14.5mの人工クレーターを開け、第2回タッチダウンでその近傍に降り、 宇宙風化を受けていない地下の新鮮な物質を採取した。 天体に人工クレーターを作ってその内部物質を持ち帰るのは世界初であり、「風化した表面」と「素顔の地下」の比較は、 リュウグウの過去を読み解く物差しそのものになった。

持ち帰った答え

2020年12月に帰還したカプセルには、目標0.1gの54倍にあたる5.4gの黒い砂礫が入っていた。 初期分析からは約20種類のアミノ酸、RNAの塩基であるウラシル、 さらに鉱物結晶の中に閉じ込められた炭酸水(液体の水)の痕跡が次々と検出された。 リュウグウの物質は最も始原的な隕石とされるCIコンドライトに酷似しており、母天体は太陽系の外側の低温領域で生まれ、 氷を溶かした水で変質した後、砕かれてリュウグウとして再集積した——という誕生の物語まで描き出されつつある。 「生命の原材料は宇宙から供給されえた」ことを、汚染のない実物で示した意義は大きい。

そして旅は続く

カプセル分離後も機体は健全で、推進剤は半分以上残っていた。そこで運用は拡張ミッション「はやぶさ2♯(シャープ)」へ移行。 2026年7月に小惑星トリフネをフライバイし、2031年には直径わずか30m・約10分で自転する超高速自転小惑星 1998 KY26 とのランデブーに挑む。このクラスの微小小惑星の実態はほぼ未知であり、 地球に衝突しうる天体への備え——プラネタリーディフェンス——の基礎データになると期待されている。