日本の宇宙船が小惑星に弾丸を発射する理由

地球から約1億8千万マイル離れたところに、直径約0.6マイルの小さな小惑星「リュウグウ」があり、約16か月ごとに太陽の周りを回っています。すべてが計画通りに進めば、私たちは今日、科学的研究の名の下に、この岩石に銃弾をまっすぐ撃ち込むことになります。

科学者たちは、この計画に向けて10年近く準備を進めてきた。2014年、日本の宇宙機関JAXAは、リュウグウを間近で観察し、太陽系の小惑星の構造と組成についてさらに詳しく知るために設計されたロボット探査機「はやぶさ2」を打ち上げた。探査機は、小惑星が太陽の周りを回る軌道に合わせて、6月にリュウグウに到着した。

はやぶさ2は、宇宙科学者やエンジニアがこれまでに試みた中で最も野心的なミッションの1つであることは間違いありません。この宇宙船は、さまざまなスペクトルの画像やデータを収集する複数の機器を搭載しています。主な目標は、4つの異なる探査車を展開することであり、そのうち3台は昨年秋に表面に送られ、非常に活気に満ちた表面を初めて垣間見ることができました。

そして、サンプルリターンがあり、これがこのミッションの大胆さをまったく別のレベルに引き上げる。木曜日、探査機はリュウグウの表面に向かって降下し、サンプル採取ホーンを地面に着地させる。探査機が地面に着地すると、文字通り、時速670マイル以上のスピードで5グラムの金属弾を岩石に撃ち込む。ホーンのキャッチャーが、飛び出した粒状の破片をできるだけ多く集める（小惑星の微小重力環境により、これは想像以上に実現可能になる）。そして、はやぶさ2はこのショットをもう一度実行し、より多くの物質を採取する。目標は、小惑星自体の実際の物質を採取し、地球に持ち帰って研究室でより詳細な研究を行うことだ。

それだけではありません。2回目のサンプルリターンの試みは春の後半に行われ、爆発物を使ってリュウグウの表面に長さ6フィートのクレーターを作り、地表下の岩石を採取して持ち帰る予定です。すごいですね。

なぜ、このような爆発的な努力をするのか？この岩石の分析によって、遠い将来に小惑星資源の探査についてより詳しく知ることができると期待する人もいるが、ほとんどの科学者は、リュウグウのサンプルを使って太陽系の起源について学ぶことに焦点を当てている。OSIRIS-REx（地球近傍小惑星の研究とサンプルリターンに焦点を当てた別のミッション）とともに、はやぶさ2は、太陽系の初期の時代について、そしてそれが地球上の生命の始まりの基盤をどのように築いたかについて、ようやくよりよく垣間見ることができる可能性を秘めている。

太陽系の形成について現在わかっていることのほとんどは、地球の 45 億年の寿命の間に衝突した隕石から得たものです。これらの物質の厳密な分析から多くのことがわかってきましたが、私たちの理解は、これらの岩石が大気圏を通過して地面にぶつかるときにどれほど汚染されるか、またはどのように砕けてすぐに塵になるかなどに限られています。リモートセンシング技術を使用して宇宙の小惑星を調査する探査ミッションは、新たな洞察をもたらしますが、画像は物理的または化学的研究の対象にならないため、画像化によってこれらの岩石が何でできているか、またはどのように形成されたかについてわかることは限られています。だからこそ、どんなに大胆な方法でも、サンプル採取には大きな期待が寄せられています。

「サンプルの回収で本当にわかるのは、小惑星がどこから来たのかがわかっており、写真も撮れており、他の要因によって汚染されていないサンプルを持っているということです」とアリゾナ大学の OSIRIS-REx 科学チーム長マイケル・ノーラン氏は言う。何十億年もの間、ほとんど手つかずのままの、無傷の岩石ほど素晴らしいものはありません。

JAXA の最初のはやぶさミッションは、地球近傍小惑星からの初めての成功したサンプルリターンだったが、それらのサンプルは実際には粒子のようなもので、障害物に次ぐ障害物に見舞われたミッション中に火山性の岩石でできた小惑星から採取されたものだったので、部分的な成功としか考えられない。とはいえ、そのミッションから持ち帰られた小さな塵の粒は、太陽系のいくつかの岩石、特に小惑星帯の外側にある岩石のタイムラインと歴史を知るのに役立った。H2 はそれをさらに一歩進めようとしている。ノーランは、リュウグウはこれまで研究してきたものよりも原始的な岩石で、炭素が豊富で、宝石のような外観に満ちていると説明する。これは、やはり小惑星サンプルリターンを試みる OSIRIS-REx ミッションの中心となる小惑星ベンヌとも異なる。「私たちは太陽系の歴史について、2 つのまったく異なる断片を得ることになります」とノーランは言う。

これらのサンプルは、小惑星が有機物や無機物を異なる世界間で輸送するための容器としてどのように使用されるかについて、多くの洞察を得るのに役立つ可能性があります。言い換えれば、小惑星の衝突が初期の地球に、後の生命の進化に必要な種類の成分をまき散らしたかどうかについて、より多くのことを知ることができるかもしれません。

しかし、まずはサンプルを採取しなければなりません。はやぶさ2号は年内の作業を終えて12月にリュウグウを出発し、2020年後半に地球に戻ってサンプルを届ける予定です。今日の試みが裏目に出ないことを祈りましょう（笑、分かりますか？）。作業は東部標準時午後6時に開始される予定で、JAXAは管制室からそのすべてを生中継（英語翻訳付き）します。