はやぶさ2→小惑星リュウグウ


  • Global Moderator

    @riffraff さん

    リュウグウの特徴として岩(ボルダー)が多いということがありました。@riffraff さんに言われて今頃気づいたのですが、当たり前ではないですね。造山活動のある地球の感覚で考えてはいけないですね。映っている視野が万博公園の中央部分ぐらいあるので、右下の岩?は国立民族学博物館の建物ぐらいの大きさと推定できます。あとから隆起してきたとは考えにくいのでしょうね。

    JAXA7月19日の記者会見資料(p.13)に以下のようにありました:

    小さい天体の割に大きな岩塊がある:母天体の破片を集めた天体の可能性を示唆

    http://fanfun.jaxa.jp/countdown/hayabusa2/files/20180719_hayabusa2.pdf

    岩や砂・塵が集まってできた、がれきの山のようなもので、ところどころ大きな岩も表面に見えているという説かと思いました。


  • Global Moderator

    次はMASCOTの分離です。現在、小惑星への降下が始まっています。
    予定では、明日(10月3日)朝11時頃に分離だそうです。

    小型着陸機MASCOT
    http://www.hayabusa2.jaxa.jp/topics/20181002_MSC/

    MASCOTは、ミネルバII-1とは違って、分光顕微鏡や磁気計などを装備しているそうです。ミネルバII-1の撮る写真とはひと味違うデータが得られそうです。



  • @ソム さん
    楽しみです(^^♪
    しかし写真の見ると地面かなりスカスカなような


  • Global Moderator

    @riffraff さん

    スカスカという意味が一瞬分からなかったのですが、地表にレゴリスがなくて、MASCOTがぺたっと張り付くような面がないってことですね?(たぶん) 岩の上に浮き上がってしまうと、底面にある分光顕微鏡はうまく使えるのでしょうかね。

    参考:ミネルバII-1の撮った写真
    http://www.hayabusa2.jaxa.jp/topics/20180927_MNRV/

    ちなみにこのページには、以前話題になったミネルバの「トゲ」の説明がありました:

    ピンには3つの役割があります。
    1.ホップする時に摩擦を大きくするため
    2.再着陸時の太陽電池の保護
    3.ピンのいくつかは温度センサが付いて、表面温度を直接測定します。



  • @ソム さん
    ご紹介の写真や動画でも小さな砂利の集積や石の間の空白のようなものが見えますが、初期の写真ではもう少し大きい洞や穴のようなものが見えた覚えがあります。それでスカスカと言う言葉を使いました。


  • Global Moderator

    @riffraff さん

    MASCOTからの、カメラデータ(赤外分光顕微鏡や磁力計のデータは未公開みたいです)が出ていますね。
    http://www.hayabusa2.jaxa.jp/topics/20181012_MSC/

    DLR惑星研究所の人の話が出ています:

    「しかし、実際のところ、想像していたより表面の様子はすごいものでした。すべてが荒々しい岩で覆われていて、岩塊がまき散らされています。これらの岩がどのくらい緻密なものか、どのような成分できているのか、我々はまだ分かっていません。しかし、最も驚くべきことは、細かい物質が積もったところが全く見当たらないことです。これは、全く想像していませんでした。これから数週間かけて、この点について調査をしなければなりません。というのは、宇宙風化によって細かい物質が生じるはずだからです。」

    だそうです。やはり瓦礫の塊というイメージがしっくりきます。すき間もたくさんありそうです。



  • @ソム さん
    まじ瓦礫の山ですね。それにしても砂塵が少ないのは? 自転、大質料天体スイングバイ・・・謎は謎を呼ぶデス。


  • Global Moderator

    「はやぶさ」と「はやぶさ2」の外形で特に印象が違うのがアンテナ部分です。

    はやぶさ
    はやぶさ
    JAXAデジタルアーカイブズよりCG画像

    はやぶさ2
    はやぶさ2
    JAXAデジタルアーカイブズよりCG画像

    「はやぶさ」では、パラボラ型のアンテナが1つあります。一方、「はやぶさ2」では、円盤型のアンテナが2つあります。

    アンテナの数が違うのは、はやぶさのバージョンを表しているようです(嘘)。

    はやぶさ2の平面アンテナは、金星探査の「あかつき」用に開発したものだそうです。「あかつき」の平面アンテナについては、NECの開発者の面白いインタビュー記事があります:
    https://jpn.nec.com/ad/cosmos/akatsuki/02/index.html

    この記事で知ったことは、

    • 平面アンテナのもともとの動機は、金星探査で、太陽の光を集めてアンテナが加熱されることを防ぐためだったが、軽量化や、取付の容易さにも寄与した。
    • 用いた平面アンテナは、「ラジアルライン給電スロットアレイアンテナ」という種類のもので、金属板の表面に、コンピューターで配置設計した、T字型の2つの溝の組が並んでいる。
    • 平面アンテナは、パラボラとちがって単一の周波数にしか対応できないため、送信用と受信用に、アンテナが2つ必要になる。

  • Global Moderator

    はやぶさ2はタッチダウン1を控え準備中のようです。

    昨日はJAXAとヨーロッパ宇宙機構の共同プロジェクトで、BepiColomboが打ち上げられました。BepiColomboには、2つの水星探査機が重ねて格納されます。上に積まれるのが、Jaxaの「みお」で、水星の磁気圏探査を行うようです。みおとは、澪標の「みお」だそうです。
    http://www.isas.jaxa.jp/home/mio/mission/
    http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2018/09/BepiColombo_stack

    JAXAの構想は21年とあります。地球1回、金星2回、水星6回の、計9回のスイングバイを経て、7年後に水星周回軌道に探査機を投入とのことです。


  • Global Moderator

    はやぶさ2が待機中の間にも、次々と宇宙探査の新しい話題が出てきています:

    • NASAの探査機 OSIRIS-REx が、地球近傍小惑星 Bennu に到着しました。はやぶさ2と同じく、サンプルリターンを目指すそうです。
      https://www.nasa.gov/osiris-rex

    • NASAの探査機ニュー・ホライズンズが、太陽系外縁のカイパーベルトに存在する、Ultima Thuleのフライバイ撮影に成功しました。
      https://www.nasa.gov/mission_pages/newhorizons/main/index.html

    • CNSA(中国 国家航天局)の探査機 嫦娥4号(Chang'e 4)が月の裏側に着陸し、玉兔2号(Yùtù 2)ローバーが月面上の移動に成功しました。
      http://www.cnsa.gov.cn/
      ちなみに、宇宙関係は神話にちなむことが多いですが、嫦娥は月の女神、玉兔は月の兎だそうです。


  • Global Moderator

    当初の予定を遅らせて(※)準備してきたタッチダウンが、ついに来週にせまっています。

    これまで、光学カメラによる小惑星表面の撮影・サーモグラフィーによる温度測定・レーザーによる高度測定・落下実験による重力測定・衛星トラッキング用のターゲットマーカー投下など様々な準備を行ってきたのを見てきました。さて本番どうなるでしょうか???

    http://www.hayabusa2.jaxa.jp/topics/20181014_TD/


  • Global Moderator

    タッチダウン・リハーサル前の8月頃に、「重力測定降下」というホームポジションからの降下が行われていました。これについて、私は重力計で測定するために小惑星に近づいているのかと思っていました。

    ただ、搭載計測器に重力計の記載もなく疑問に思っていました。測定データが掲載されれば謎が解けるかと待っていたところ、説明記事が出ました:

    アストロダイナミクスと重力測定降下運用
    http://www.hayabusa2.jaxa.jp/topics/20181221_AstroDynamics/

    ようやく分かったことは、降下そのものが重力測定であったということです。つまり、小惑星へのはやぶさ2の自由落下と(瞬間的な逆噴射後の)自由上昇の振る舞いから、重力を算出するということでした。微少重力下ならではの原始的な方法ですが、言われてみればなるほどです。

    その後は、リュウグウの三次元モデルから、平均密度を出し、そこから(おそらく小惑星の密度分布が均一であるとの仮定のもとに)表面での重力加速度を推定したようです。上記のページのデータによると、0.11~0.15 mm/s^2 という値です。地球上での重力加速度の6~9万分の1になります。


  • Global Moderator

    0_1550754775437_yamane4-13.png



  • 祝タッチダウン!!
    さてこれからです。


  • Global Moderator

    タッチダウン成功!
    プロジェクトのページに、高度45m以下の「低高度シーケンス」が説明されています:
    http://www.hayabusa2.jaxa.jp/topics/20190221_TD1-L08E1_Schedule/img/Fig2.png

    目的の位置と姿勢を達成するために様々な方法をとっかえひっかえ使っているのですね。

    • LRF: Laser Range Finder
    • LIDAR: Light and Radar / Light Detection and Ranging
    • TM: Target Marker
    • GCP-NAV: Ground Control Point Navigation
    • HGA: High-Gain Antenna
    • LGA: Low-Gain Antenna

  • Global Moderator

    GCP-NAV

    小惑星に到着後、マッピングされた小惑星表面上の特徴点(Ground Control Point: GCP)を使って、ONCで撮像した画像中の特徴点とのマッチングを行うことで、探査機の横方向位置・速度を推定し、さらにその推定値を用いて横方向位置を誘導・制御するスキーム全体の総称である。
    (中略)
    ※尚、鉛直方向の制御は、LIDARの値を測定量とし探査機搭載系が自律推定・制御を行うものとする。

    「はやぶさ2におけるアストロダイナミクス関連の研究について」より
    http://www.isas.jaxa.jp/j/researchers/symp/sss14/paper/P2-118.pdf

    接近フェーズ:GCP-NAV(地上オペレータが介在した画像航法)
    GCP-NAVは以下のステップで行われる。

    1. ノミナル軌道の生成
    2. 探査機 位置・速度推定
    3. 探査機 位置・速度予測
    4. 制御量計算

    図7に示すようにGCP-NAVの終端時刻での位置、速度を初期条件として探査機の運動を逆伝播させることによってノミナル(基準)軌道を計算し、この軌道に沿って降下するためのフィードフォーワードΔVの時系列データを事前に求め、探査機の搭載計算機のメモリに格納し噴射する。このノミナル軌道からの探査機位置のずれに対し、高度方向はLIDARの...(中略)。
     横方向位置は、図8に示すように探査機からダウンリンクされてきたONC-W1画像中の小惑星表面の岩やクレータといった視覚的に目立つ特徴点を、事前に構築した小惑星の三次元形状モデル(S/Wモデル)上にGCPを配置したものを二次元投影して得られる"GCPマップ"と重ね合わせ、地上オペレータによる画像マッチングを行った結果として推定する。
     さらには、....(後略)

    「小惑星探査機『はやぶさ2』の航法誘導制御における自動・自律機能」より
    https://jsai.ixsq.nii.ac.jp/ej/?action=repository_uri&item_id=1659&file_id=22&file_no=1


    かなり詳しく分かりました。小惑星の三次元モデルがないとできない航法なので、事前の小惑星の多方向からの撮影に時間をかけていたのですね。画像のマッチングを人手で行っているところが意外でした。

    閑話ですが、探査機や衛星からデータを取得する場合を、ダウンリンクすると言うようですね。インターネットの場合のダウンロードとは違うんのですね。(厳密には、下り線のことをダウンリンクと呼ぶと思うので、ダウンロードが動作を示すのに対し、ダウンリンクは経路だと思います。従って、インターネットでもダウンリンクを使ってダウンロードしているのだと思いますが、「ダウンリンクする」とは呼ばないのですね)


  • Global Moderator

    はやぶさ2の小型カメラ(サンプル装置をモニターする)の映像が公開されました。小惑星に着地する瞬間が写っています!

    https://www.youtube.com/watch?v=-3hO58HFa1M



パズルハウスへの接続が失われたと思われます。再接続されるまでしばらくお待ちください。