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宇宙開発委員会(第8回)議事録・配付資料

1. 日時
  平成18年3月1日(水曜日)14時〜15時

2. 場所
  文部科学省4階 宇宙開発委員会会議室

3. 議題
 
(1)  NASA(ナサ)のStardust計画の成果と今後の宇宙探査の在り方について
(2)  陸域観測技術衛星「だいち」が観測したレイテ島画像について
(3)  「Sentinel-Asia(アジアの監視員)」プロジェクト構築のための第1回共同プロジェクトチーム会合開催結果について
(4)  日米宇宙探査シンポジウムの開催について
(5)  その他
 
1 宇宙開発の現状報告
2 議事要旨

4. 資料
 
委8-1   NASA(ナサ)のStardust計画の成果と今後の宇宙探査の在り方について
委8-2 陸域観測技術衛星「だいち」が観測したレイテ島画像について
委8-3 Sentinel-Asia(アジアの監視員)」プロジェクト構築のための第1回共同プロジェクトチーム会合開催結果について
委8-4 日米宇宙探査シンポジウムの開催について
委8-5-1 宇宙開発の現状報告(平成18年2月21日〜平成18年2月28日)
委8-5-2 第7回宇宙開発委員会議事要旨(案)

5. 出席者
 
宇宙開発委員会委員長   井口 雅一
宇宙開発委員会委員 松尾 弘毅
宇宙開発委員会委員 青江 茂
宇宙開発委員会委員 野本 陽代
宇宙開発委員会委員 森尾 稔
文部科学省研究開発局長 森口 泰孝
文部科学省研究開発局参事官(宇宙航空政策担当) 須田 秀志
文部科学省研究開発局参事官(宇宙航空政策担当)付宇宙国際協力企画官

渡辺 正実
【説明者】  
米国航空宇宙局 Associate Curator Mike Zolensky
独立行政法人宇宙航空研究開発機構執行役 小沢 秀司
独立行政法人宇宙航空研究開発機構宇宙利用推進本部地球観測利用推進センター 島田 政信

6. 議事内容
 
(1) 議題1『NASA(ナサ)のStardust計画の成果と今後の宇宙探査の在り方について』

 

【井口委員長】 定刻になりましたので、第8回の宇宙開発委員会を始めます。今日はZolensky博士が日本に来ておられましたので、この委員会においで願って、最初の議題ですが、NASA(ナサ)のStardust計画の成果と今後の宇宙探査のあり方についてお話を伺うことにいたしました。
 最初にDr. Zolenskyの御紹介を簡単にいたします。Zolenskyさんは1983年ペンシルバニア州立大学にて博士号を取得され、その後NASA(ナサ)のジョンソン・スペースセンターに勤務しておられます。Stardust試料分析の担当者でいらっしゃいまして、サンプルを保管し、分配する責任者でもあります。また、「はやぶさ」計画の試料分析の米国担当者にもなっておられます。現在、ナノグラムサイズの地球外物質試料の分析技術の開発に取り組んでおられます。なお、隕石学会と米国鉱物学会のフェローでいらっしゃるし、これまで400以上の学術論文を出しておられます。Zolenskyさんの業績に対しまして、小惑星6030が「Zolensky」と命名されております。
 それでは、Dr. Zolensky、どうぞよろしくお願いします。

【Zolensky】 きょうは御招待いただいてどうもありがとうございます。私のほうからStardustミッションの予備的な結果について本日御紹介申し上げたいと思っております。実はNASA(ナサ)にとって30年ぶりにサンプルを回収したということでありまして、かなり久しぶりだったのですが、この頃続いて「Genesis」ですとか、「はやぶさ」ミッションもございましたので、惑星科学者にとっては非常にわくわくする時期になってまいりました。
 こういったサンプルというのはとても重要です。というのは、地球上においても、ある程度小惑星ですとか惑星由来のサンプルを得ることはできるのですが、地球の環境下にさらされておりますので、物質的に激変をしているということで、大気に見つかったもの、地面に見つかったもの、かなり最初の形態とは異にしている場合が多いです。われわれは太陽系の初期の歴史ですとか進化をたどりたいと思って、サンプルを相手に仕事をしておりますが、当該サンプルの起源が本当にどこから来たのかということはいまひとつ確実性がないわけです。サンプル回収ミッションというのはいわゆるボディを使って科学的な分析をするのとは対照的に、地面で先進的な装備を使っていろいろ分析することができるというところが目玉です。Stardust分析にも最新鋭の機材を使って、たとえばショッピングセンターに該当するような大きな機器を使って、いろいろ分析ができています。
 でも、こういったサンプルで最も重要な点というのは、研究源として永遠のリソースになり得るということです。現役の、今働いている科学者にとってもわくわくするような試料ですが、科学者の孫の孫の世代まで同じ試料を使って研究ができるというところが重要です。学生のほうもこういった試料から大いなるインスピレーションを感じておりまして、いろいろなリモート分析ですとか、スペースクラフトを介して得たものを研究するということもありますが、それとは対照的にじっくり長く腰を据えて相手にできる試料だということです。
 ということで、「はやぶさ」のイトカワ・サンプルがいい形で手に入ることを希望しておりますし、もしだめならもう一度飛ばすということも考えようかと思っておりますし、他のところからも回収ミッションがあってサンプルを得ることができればと願っています。
 この20年ぐらい大気中からは彗星ですとか、小惑星由来のダストの粒子を収集してまいりました。多分、どの粒子が彗星から来たかということは、ある程度わかっているとは思うのですが、100パーセント確実ではないということです。ですから由来がどこかはっきりしないものももちろんあります。
 今ここの写真に出ているのが大気中で見つかった、彗星と小惑星由来の粒子なんですが、実は本当に微細な小さなものでありまして、このスクリーン全体が人間の髪の毛1本というぐらいのスケールです。
 ざっと何枚か資料をお見せいたしまして、Stardustが狙っていた目標についてお話したいと思います。まずは小さな木星ぐらいの大きさの「Wild 2」についての彗星のサンプル、粒子を回収したかったということであり、あわせて星間物質の粒子も地球上に持って帰りたかったということであります。上の左にあるのがコレクターで、テニスラケットみたいになっているのが、そうなのですが、本当に実際の形状および大きさもテニスラケットぐらいです。300個ぐらいのスフェリックエアロゾルがありまして、非常に低密度のもので、それが媒体となっていろいろな試料を回収するということになっています。この粒子がコレクターに捕捉されるのですが、そのとき粒子が入ってくるスピードというのが大体1秒当たり6キロ強ということになっておりますので、大体ライフルの弾の10倍ぐらいの速度です。
 スペースクラフトの脇を彗星が通ったのが2年前の2004年1月2日のことでした。この彗星は他の彗星と違っていて、核などを見てもちょっと普通のと違うということで、どうしてこういうふうに違ったのかはミステリーで分かりません。実はこの彗星の表面についてもいろいろ語ることができるのですが、今日は時間がないので省きます。表面をざっと見てもお分かりになるように、たくさんのインパクト・クレーターができているのですが、なぜこんなことになったのかよく分かっていません。似たような彗星は昨年も観測されました。
 これは先月1月の模様なんですが、ユタ州のシシリのところでやはりこういった形で回収、見られたものであります。「はやぶさ」でオーストラリア上空で同じものが2010年に見られることを願っています。
 これは地面に着いたカプセルですが、衝突しなかった、破裂しなかったのでいい状態で戻ってくることができました。
 こちらはカプセルを開けたところです。
 これはヒューストンにあるジョンソン・スペースセンターの近くにあるもので、本当にまっさらな、新しいできたばかりの研究所なのですが、こちらで地球外の試料の分析をやっております。
 左側にいるのはミッションPIのドン・ブラウニーさんなんですけれども、地球に戻ってきて初めてカプセルを開けたときの図でありまして、トレーを見ているところです。
 トレーをクローズアップにしてみたところです。インパクト、数千の小さいものがたくさんあるのではないかと思ったのですが、予想外にそうではなく、小さいインパクトも見えましたが、大きなインパクトも見えました。これで4センチなんです。一番大きいのがそちらのインパクトです。最大のインパクトでも自分の小指が入る程度ということなんです。最初は1ミリぐらいの大きさで、これがゲルに入って、その中で爆発したといったような形です。ほかにも小さなインパクトがありますが、かなり大型のインパクトも見えています。
 今、世界中の科学者150人を動員いたしまして、うち12名は日本人ですが、時を同じくしてサンプルを鋭意観察しているところであります。彗星の物理学ということになったら話は違うかもしれませんが、惑星科学の分野でこのように一堂に科学者が会して同時期に同じものを研究するということは極めて珍しいことです。
 これがインパクトの図なのですが、粒子が入ってきまして中で爆発をしたということ、これは氷ですとかVolatileな物質があったからということで、それで粒子がエアロゾルの中に投げ出されたといった状態になっています。実際目玉で見えるものです。それぞれの資格でかかわったものが、それぞれのグループが担当している分野ということなのです。私がリードをとっているのが鉱物学の分野ということで、鉱物学でどういった結果が出たのか、日本の科学者とすり合わせをするために実は今週日本に来ているのです。
 これがやはり1つのインパクトで、粒子がこういうふうに入ってきまして爆発します。そしてエアロゾルが圧縮されると。そしてエアロゾルが、この粒子を包み込むといったような状態になるわけで、端から端までの寸法が2ミリです。
 エアロゾルにはまっているサンプルを取り出さなくてはいけないのですが、実際このピンのようなものを使って取り出します。かなりこれはテクニックを要するので熟練した技術を持っている人が必要です。
 今、指しましたところが寸法で1ミリぐらいですが、これが今までに出た結果であります。粒子のトラック全体がわかります。あと、この端のほうにエアロゾルもついています。除去した粒子ですとか、抽出されたサンプルを対象にして今、研究分析が行われています。
 中村圭子さんがちょうどバレンタインの日に1のトラックからパーティクルを取り出したというところです。
 1千オングストロームの厚さを持ったスライスに切ります。
 右側になるのは太陽のphotosphereに非常に類似した形のものが見えるということと、この写真は彗星の由来のものであるということと、物質的にはマグネシウムですとか、Silicateが入っているということで、日本でもまさに同じものが研究されているんですけれども、とりあえず入ってきた結果を示しております。
 分析している最中に解析計などにかけてしまうと粒子が溶けてしまうのではないかと懸念している人もいますが、かなり頑健性が高いので溶ける心配はありません。
 これは粒子の化学的なデータをまとめたものですが、これを見ることによって粒子そのものの歴史がわかりますし、それから彗星全体の歴史もわかるということです。これがスペクトロスコピーで見たものですが、マグネシウムの濃度が違った形で分布されているのがわかります。これを見ることによって実際形成されたときにどのぐらいの温度であったかということがわかります。太陽系の初期の段階の、星雲であった状態のときの物理学的な組成も、ある程度これからわかるということです。
 これは成層圏から得た、多分彗星からの粒子ではないかと言われているものであります。ガラスですとか、アモルファスですとか、いろいろ入っています。それからサルファイド、その他もろもろいろいろな金属も入っています。一応、略して「GEMS」と呼んでおります。埋め込まれた金属とサルファイドのガラスという意味です。地球外で作られた物質があるかということなのですが、多分そうであろうということで、地球から非常に遠いところで作られたと思われるものが入っています。
 初期の太陽系における固体の初期の歴史ということで想定されたものであります。ダストとガスの断面図が見えますし、初期の太陽とされているものもあります。多少のsilicateと酸化物、それ以外はVolatileな揮発性の物質が大半となって彗星が形成されたというふうに拝察されます。太陽に近いところでよりrefractoryな現象が見られるということです。ここの図というのは実はミッションが実際に飛ぶ前に想定されていた図でありますので、その後ミッションがありましたので、この図は本当は当たってなかったのではないという説が今出てまいりました。詳しい研究結果は2週間後に開かれる学会で発表されることになっておりますので、本日詳細を申し上げることはできません。つまりほんのちょっとでもサンプルが手に入ることで、すばらしく知識の幅が広がるということをこれが如実にあらわしていると思います。
 Cクラスの小惑星が狙えるような、「はやぶさ」に後続する何かミッションが出ればというふうに将来はぜひ願っています。インナーの太陽系における最もよく見られるSクラスの小惑星を狙ったのが「はやぶさ」ミッションだったのですが、Cタイプの小惑星のほうが量的にはたくさん存在しています。しかし、1回フライバイがあっただけで、その後これは全然対象になっておりません。Cタイプの小惑星はより原始性が高いということで、それだけ水ですとか有機物の含有量が高いと考えられますので、まさに、文字どおり、インナーな太陽系とアウターな太陽系を橋渡しするものではないかと思われております。彗星と小惑星の違いは何ですかとよく聞かれるのですが、こういった物質が多分彗星と小惑星の橋渡し役になるような中間のものではないかと思います。Stardustと「はやぶさ」に完璧な形で補完できるのが、こういった一般的な小惑星から回収されるであろうサンプルです。以上です。どうもありがとうございました。

【井口委員長】 それではせっかくの機会ですので、御質問がありましたら、どうぞ。

【野本委員】 Cタイプの小惑星というのはいったい何でしょうか。Asteroidベルトの中にあるものでしょうか。

【Zolensky氏】 そのとおりです。Asteroidベルトの中にいろいろなタイプのものがありまして、それは特性によって決まっております。まず、彗星のほうは氷ですとか水を含有している。Sタイプの小惑星はまったく水が入っていないんです。Cクラスの小惑星というのはその中間で、液体状の水、および豊富な有機物を含有していると言われています。地球にある水ですとか有機物というのは、その源は多分Cクラスの小惑星ではないかと言われております。というのは、彗星由来の水というのはかなり地球上にある水と違うので、多分このCクラスの小惑星が多くの源泉になっているのではないかと思われます。

【野本委員】 本当にC小惑星の試料を得るということになると、小惑星のベルトにスペースクラフトを送らなくてはいけないでしょうか。

【Zolensky氏】 そうなんですが、最初はこのベルトの中でCが生まれました。でも、その後、かなり太陽系全体に幅広く分散してしまいましたので、このCクラスというのは非常に大きいところ、広い地域に分散して、かつ大きさも大きいし、かつ潤沢にあるものということであります。結構地球近傍に来る場合が多いので採取、回収しやすいのではないかと思うんです。捕捉を本当にしようと思えば今でも簡単にできると思うのですが、もちろんエンジニアにとってのチャレンジにはなるんですけれども可能だと思います。

【野本委員】 では具体的なプランですとか、もうターゲットがあるのでしょうか。

【Zolensky氏】 一応ターゲットは狙えるものはあるのですが、だからといって捕捉するようなプランは今アメリカには全然ございませんし、今後想定されているミッションでも、こういった種類のものをやるという予定は実は全然ありません。

【井口委員長】 技術的な立場から質問したいと思います。パーティクルダストを集めるときに、ダストの飛んでいる速度が秒速6キロメートルというお話がありましたが、そんなに速い速度でパーティクルがスペースクラフトにあたったらスペースクラフト自体が壊れるのではないか。結構大きな粒子もあったようですし、スペースクラフトのほうは大丈夫だったのですか。

【Zolensky氏】 スライドでお見せすることもできるのですが、Stardustミッションにおいてはもちろん非常に彗星のほうも速いスピードで動いていますし、それにスペースクラフトがもちろん追いついていかなければいけません。右側の白いところを御覧ください。これはスペースクラフトの一番端のところに相当するところで彗星に近づいている部分ですが、1ミリ以下の小さいインパクターに対しては防護措置をとりましたが、それ以上大きいとまずいということで必ず1ミリ以下のものに近づくようにということでやりました。小惑星が対象となった、この「はやぶさ」のほうは相対速度がゼロなので全然危険がないということで、小惑星を狙ったほうがもちろん彗星を狙ったミッションよりもリスクが少ないということは明らかです。御質問されたのにさらに御参考までに申し上げるのですが、その星間物質の粒子ということになると、本当に粒子がコレクターに向かってありとあらゆる方向に飛んでしまうということであり、かつ秒速はさらに速いということで10キロから20キロぐらいということで、彗星の粒子の3倍もスピードが早いということ、かつ大きさも1ミクロン以下でありますので、こういった小さなものをどうやって回収しようか、全く今はアイデアがありません。今、「Stardust Online Program」というのがありまして、PCを介してログオンしますと、そのイメージが全部検索できまして、その画像で粒子がどこにあるのか見つけてもらうということも実はやってもらっています。今の世代ですと、このエアロゾルから粒子をどうやって抽出するかということを技術的にも知識がないのでできませんが、サンプルは永遠にあるわけですから、もしかしたら後の世代の人たちが何かいいことを考えてくれて抽出することができるようになるかもしれません。

【井口委員長】 ほかにいかがでしょうか。ではどうも大変興味深いお話をありがとうございました。ありがとうございました。


(2) 議題2『陸域観測技術衛星「だいち」が観測したレイテ島画像について』
   独立行政法人宇宙航空研究開発機構の小沢執行役と島田利用推進センター員より、委8−2について説明。

 

【井口委員長】 一番最後のページ、これは真ん中に「ALOS画像により確認できた被災地域」というコメントがありますが、これは日本で入れたのですか。

【小沢執行役】 赤くなったところに英語で文章が書いてありますが、これは事務局のほうで入れたものでございます。これがちょっとわかりにくいと思いまして、本日の資料のために私どもで吹き出しをつけさせていただいて、日本語で足してございます。

【井口委員長】 つまり、ALOSの画像で、この情報がこのように明確に記入できたのだということはわかるようになっているわけですね。

【小沢執行役】 そうです。

【井口委員長】 それから5ページ目で毛利さんが搭乗したスペースシャトル「エンデバー」で観測した三次元画像はJAXA(ジャクサ)で自由に使えるんですか。

【島田センター員】 あれはアメリカのUSGSとJPLとアメリカの国防省が3者で作ったデータが作られておりまして、今、USGSの自由サイトから無料でダウンロードすることができます。プラスマイナス60度−南緯60度、北緯60度の間に限定されるのですが、その間が90メートル間隔、それからアメリカの国内は30メートルで自由にとることができます。

【井口委員長】 ついでに5ページ目のスライド、要するに赤い線、ドットラインで書き込まれたところ以外にも滑っているような印象を受けますが、これは別なんですね。

【島田センター員】 これは多分違うと思います。先ほど小沢のほうから説明申しましたが、比較画像を2枚使ってございます。今回2月のPALSARの画像と、ほぼ10年前の画像です。10年の間で地震と地すべり以外の自然でもって何か変わっていったところというのはきっとあると思います。この赤くぽつぽつと続いているところというのは今回の被災ではなくて、10年間の何か自然現象なり自然の変化なりが検出できているのではないかと思います。

【井口委員長】 誤差ではなくてですか。

【島田センター員】 誤差ではなくて、10年間の変化です。

【井口委員長】 だけど、誤差分だってあるわけでしょう。つまり精度がどれぐらいなのかということを知りたいのです。精度の点を考えても、これは10年間の間に起こった変化であると、そう認識していいわけですか。

【島田センター員】 この中で言い切れるというか、高い確率なのが、この黄色の点で囲ったところというのが誤差が少なく変化していると言えると思うのですが、それ以外のところは、少々精度が落ちるかなというふうに思ってございます。

【井口委員長】 ほかにいかがでしょうか。ALOSがどんどんこういう貴重なデータをあげてくれることを願っております。


(3) 議題3『「Sentinel-Asia(アジアの監視員)」プロジェクト構築のための第1回共同プロジェクトチーム会合開催結果について』
   独立行政法人宇宙航空研究開発機構の小沢執行役より、委8−3について説明。

 

【井口委員長】 ようやくALOSのデータという配信する情報ができた、大変すばらしいことで、今まではやるやると言いながら言行一致しなかったという状態が一歩進めることができて本当によかったと思います。ところで「防災」という言葉を聞いて、何と言いましょうか、すっと理解できないのは、「防災」というのは災害が起こる前の話ですね。それは難しいにしろ、起こった後でALOSのデータがどう使われるかです。前の議題でも、この衛星画像で「ああ、そうか」という理解ももちろん貴重だとは思いますが、それで終わったのではもったいないですね。その辺について、どんな計画を持っておられるのですか。

【小沢執行役】 まず、おおまかに私のほうから答えさせていただきますと、委員長が御指摘のように、「防災」というキーワードに対して私どもの衛星画像データがどういう点でお役に立てるかということで3つのフェーズを考えてございます。1つは災害の前に災害を防止するための活動、そこに何かお役に立てないかということ。それから不幸にして災害が発生した後、いろいろな災害活動が直後から開始されるわけですが、それに何か貢献できないか。3つ目はやや中期、あるいは長期的になるかもしれませんが、その災害に遭った地域に対して、復旧、復興の計画がなされると思うのですが、その計画立案、あるいは実施に当たって衛星画像データが何かお役に立てないかということで、その辺につきましても、先ほど申し上げましたようにアジアの機関とも山火事だとかあるいは水害、こういったところで具体的にどういうふうに衛星画像を使っていこうかという議論をこれからやっていくわけです。国内的にも今、文科省や内閣府とがスタートされております関係省庁さんが集まったいろいろな議論の場がセットされておりますので、そういったところで私どもも参加させていただいて、話を伺って、使い方その他いろいろ検討させていただければと思っているところでございます。

【井口委員長】 期待しています。


(4) 議題4『日米宇宙探査シンポジウムの開催について』
   文部科学省の須田参事官より、委8−4について説明。

 

【井口委員長】 開催まで1カ月もありませんので広報をしっかりお願いします。

【須田参事官】 ポスターも作っていまして、各方面へ配付していますので、周知して、できるだけ多くの人に参加いただきたいと思います。

【井口委員長】 よろしくお願いします。よろしゅうございますでしょうか。


(5) 議題5『その他』
   特段の質疑は無かった。

−了−

(研究開発局参事官(宇宙航空政策担当)付)

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