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2024年6月14日、始まりました、佐々木亮の宇宙話。 本日はJAXAの彗星磁気圏探査機みお。
こちらのプロジェクトサイエンティスト、科学観測全体の取りまとめを行っている 村上豪さんをゲストに迎えたスペシャル会となっております。
JAXAのプロジェクト1個丸々を、そのサイエンスの責任者の方に来ていただいて、 まるっと話していただく、そんな豪華な会になっております。
今日と明日、 前編後編でお届けさせていただきますが、今回はその、そもそも太陽系の中の彗星を探査していく。
太陽系の一番内側、彗星が一体どういう星で、どういう科学課題を持っているのか、 この辺りについてお話を伺っていく会になっております。
今JAXAが世界と協力して進めている大規模プロジェクト、一体どんなものなのか。
MIOっていうミッション気になってるなーとか、レピコロンボとか、なんか聞いたことあるなーっていうことは、ぜひ最後まで楽しんでいただけたら嬉しいなと思っております。
ということで、じゃあ早速行きましょうか。本編どうぞー。
ざっくり、MIOってその国際的なポジションとしてどういうものなのかとか、そもそもどういうミッションなのかとかを教えて欲しいです。
わかりました。まずMIOっていうのは、水星探査機の名前でして、マーキュリーの方の水星ですね。水の星と書く。
正式名称、水星磁気圏探査機MIOと言います。
水星の周辺の宇宙環境を観測するのに特化した探査機になっていて、
これ実は日本だけのミッションではなくて、日本と日本のJAXAとヨーロッパのESAという宇宙機関の国際協力水星探査計画になっています。
計画自体はベピコロンボって言うんですけども、そのうちの日本が作る探査機がMIOですね。
ベピコロンボ自体が大きいミッションの名前で、それの中を構成しているのがMMOとがMIO?
そうです。マーキュリーマグネトスフェリックオービターの略でMMOが正式名称なんですけど、今、愛称を募集してMIOという名前になってますね。
で、もう一個が表面を探査するMPO、マーキュリープラネタリーオービター、MPOの2機が水星に向かっているという状態ですね。
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これイメージはあれですかね、水星自体を見ること、水星の周辺環境を見るっていうのの大きい役割の違いってイメージですか?
まさしくその通りで、なのでMPOの方が水星のすぐ近くを回って、そのものを観測するのにフォーカスしていて、
僕らは近いとこと遠いとことを通る楕円軌道になっているので、水星の周りを観測するのが得意な軌道になっていると。
2機で同時に観測することで水星をまる裸にしようというのがミッションですね。
なんか、あれですか、地球とかも、地球ってやっぱり一番みんながイメージしやすくて、小学校中学校でとりあえず大きい磁石みたいになっているよみたいな説明ってされてるんですか。
はいはい。
水星もそんな感じってことなんですよね、今の話でいうと。
水星も地球と同じように、その惑星規模の磁場、磁石がある惑星で、そこが実はポイントなんですけど、地球に住んでいる僕らからすると、惑星に磁場があるって当たり前と思ってるんですけど。
そんなイメージですか。
実はそんなことなくて、地球と仲間って、水、金、地下の4つ、火星と金星と地球と水星って4つあるんですけど。
岩石惑星とか。
そうです、岩石惑星。
生命状態で存在している国ってことですね。
そうそう、地球の兄弟って言われますけど、そのうち火星と金星の方がむしろ地球によく似てる惑星なんだけども、この2つは今、磁場がない惑星なんですよね。
ああ、そうなんだ。
そう、火星は昔あったけど今がないっていう状態だし。
それに対して水星って、この他の3つと比べて、こいつだけ全然違う格好をしていて、ヘンテコなやつなんですけど。
はい。
大きさも小っちゃいし、中にある金属のコアがめっちゃでかいんですね、惑星の小ささの割に。ほとんどがコアでできてる惑星で。
全然違うし、やっぱり小っちゃいと中が冷え固まりやすいんで、宇宙寒いから。
うん。
だから中のコアが固まってて、固まってるとやっぱり磁場ができないと考えられてるので。
ああ、そうなんだ。
やっぱり金属のコアが液体として動くことで、電流が発生して磁場が生まれるっていうのが、地球で考えられてる磁場の理論なので。
はい。
実はコアがあるだけじゃなくて、中溶けて動いてないといけないんですよ。なんだけど、惑星は小っちゃいから、誰よりも先に冷え固まってると思ってたら、あるじゃん、磁場と。
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ああ、なるほど。そこが結構ユニークなポイントだわけですね。
そうなんです。で、これ実はまだ分かってないので、僕らそれも調べたい。
なるほど。
そもそも磁場があること自体も特殊だし、それがどんな感じで広がってるかっていうのもまだ正確には分かってないから、いわゆるその場観測ってやつをしに行くってことですよね。
鋭い。磁場あるんですけど、強さは地球の100分の1とかちょっと弱めの磁場で。
一方で、惑星って常に太陽から猛烈な電磁場の風を受けてて太陽風って言うんですけど、これに対して磁場ってインタラクションしてバリアみたいな格好になってて、そこを磁気圏と呼んでるんですね。
はい。
で、これ地球のことは結構色々調べてて分かってきてるんですけど、じゃあ弱い磁場を持ってる彗星が太陽系で一番内側にいて、地球よりも遥かに猛烈な風を受けてると。
いやそうだよな。
その状態でどれだけこの磁気圏バリアなのっていうことは実は分かってない。
あーそっか。確かにかなり地球に比べてもかなり過酷な環境だし、でもその分なんか、その癖、そんなバリアの性能高いかみたいなの言うと疑問が残るから。
そうなんですよ。
どうなってんだろうみたいな。
その弱めのバリアで強い風に立ち向かったら、惑星はどれぐらい太陽風の影響を受けてるかとか、そういうのを知るすごくいいサンプルというか、もう太陽系でこいつしかいないぐらい。
まあなんせ火星近世に地場がないので、そこを知りたいんですよ。
そっか。なんか木星とかの磁気圏の話とか、木星ですごい巨大なオーロラ見えるとかって、そこら辺の太陽フレア起こって、で、地場とのインタラクションして、
で、その地場が強力だから、そこで変換されるエネルギー量も多くて、地球とは比べ物にならないぐらい大きいオーロラ作るみたいなのが見えてるような状態だけど、
そもそも木星、岩石じゃないし。
はいはい。僕実は木星磁気圏も研究してるんで。
え、あ、そうなんですか。
ちょっとだけ道揃えますけど、木星は逆で、地球の2万倍ぐらい強い地場持ってるんですよね。
太陽系で一番強い地場持った惑星で。
はい。
なんで逆に太陽風の影響はかなり小さいというか、自分の持ってる磁気圏のエネルギーがものすごい。
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しかもそれが地球の倍以上のスピードで時転してるんで。
あ、なるほど。
1週10時間ぐらいで時転してるから、バカでかい磁気圏が超高速回転してるようなイメージなんですよね。
あー。全然違う。
地球のオーロラとかって、実は自分の磁気圏のエネルギーで結構賄ってたりもするんで。
もちろん太陽風はトリガーになったりもするんですけど。
あそこが結構違う磁気圏なんですよね。
あ、じゃあそう見るとやっぱ水星も唯一無二の検証材料。
そう、地球とちゃんと比較しようと思ったら、より水星の方が似て非なるというか。
全然パラメーターは違うけど構造は似てるとか、そういう良い対象なんですよ。
なるほど。これだけでちょっと水星探査の意義みたいなのを若干感じられてめっちゃ嬉しいですね。
水星って調べたらどんなのが面白いんだろうっていうのがあんまりイメージつかなかったんですよね。
そうなんですよ。みんなに水星のこと言っても、やっぱりそもそも印象がないというか。
地味な惑星第一位なんで、何するんですかってなっちゃうんですけど。
今日強調したいのは太陽ゲリ一番変なんだよこいつっていうことと、
それってつまり特徴的イコール面白いやつなんだっていうことを伝えたいですね。
なんかいろんな今惑星ってめっちゃ見つかってるじゃないですか。
太陽系外惑星。
その中で岩石なのかガスなのかで結構二分されてくくられるけど、
その中にももしかしたら水星ライクなものもあってとかっていう研究にも発展し得るものになるんですか。
そうですね。まさにエグゾマーキュリーと呼んだりしますけど、
水星っぽい系外惑星っていうのが候補みたいなのは出つつあったりして、
その辺も面白い研究対象になってますし、
太陽系外惑星とのつながりでいうと、やっぱり僕らの命があるのかどうか、
生命あるのかないのかっていう話やっぱりしたいわけなので、
ガス惑星よりはそういう観点では地球型惑星のこともっと知りたいわけですよね。
そうですね。
太陽系外惑星って観測の手法のある種制約というか、見つけやすさの観点で、
星のすぐ近くを回ってるやつの方が見つけやすい、周期が短いので、
大抵の今のメインの手法って、星の前を横切ったときに星の光が変化するのを捉えるので、
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その頻度が高い方が観測しやすいわけです。
そうですよね。地球みたいなの見つけようとしても、地球は1年で2回しか回んないから、見つけにくい。
そうそう、ちょっとやってらんない。
けど、今見つかってるものの多くは2週間とか、そういうやつらが多いわけですよ。
ただそれって星にめっちゃ近いってことなんで、
それでもハビタブルな惑星って、要は星自体が温度が低い。
そうですね、M型星とか。
そうです、まさにM型星周りの地球型惑星、ハビタブルゾーンっていうのが今キーワードになってるんですよね。
そう、あれなんですよ、僕ずっと恒星の研究だったので、
あ、そうですよね。
恒星、しかもフレアの研究だったから、
論文に書くと結構、論文に書くほどの距離感ではないけど、
やっぱなんかディスカッションしていく上で、どうしてもなんか境外惑星の影響とかも頭をよぎったりする。
はいはいはい。
で、なんか放射線の強さみたいな話で言うと、
フレアを起こしやすい星って、定常的なX線放射量がやっぱ桁違いに大きいんですよね。
まあそうですよね。
で、まあそれって持ってる地力だったりとか、
まあそういったところに関係するから大きくなってるんですけど、
だからそれがやっぱ強いと、
やっぱ生命、ハビタブルって言ってるけど、
ここちょっと放射線量強すぎやしないかみたいなのをやっぱイメージしてしまう。
けど、惑星側の研究ってどこまで進んでんだろうな、みたいなところぐらいで、
僕はいつも理解が止まってた感じが。
なるほどなるほど。
だからそう、そこの議論を進めるためには、
今までハビタブルって、要はまあ熱環境、
星から来る熱輻射で、まあこの辺ハビタブルでしょって定義なわけなんですけど、
それに加えてやっぱり今言ったような放射線だったり、
あの恒星風ですよね、地球で言うと太陽風。
こいつの影響どんだけ受けるのっていう話になって、
そうするとそいつが磁場持ってるか持ってないか、
持ってる場合どれぐらい強い磁場だったら、
強い太陽風に耐えれるかみたいな議論になって、
そこで彗星が大事になってくるわけ。
確かに確かに。
太陽系で一番きついとこに弱い磁場で戦ってる彗星くんをまず知ることで、
太陽系外惑星の星に近い連中が、
どれぐらいの磁気圏持ってれば、
それでも恒星風に耐えれるかみたいな議論をしたい。
そのために、
行けるとこで観測できるのは彗星しかないわけですから、現時点では。
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確かに確かに。
太陽にめっちゃ近いところで仕事するってなると、
熱の構造とか作るのがめっちゃ大変だったミッションだったりするんですか?
もちろんそうで、それがすごく時間かかってる理由の一つでもありますね。
最近結構世界的に見ても、
太陽に近づいて衛星近づかせていく動きみたいな、あるじゃないですか。
それこそ、太陽コロナ直で観測しに行こうみたいな。
パーカーソーラープローブとか確かめっちゃ近づいていく。
そうです。
あれ彗星よりもかなり内側。
あれは一番近づくミッションで、あれがNASAのミッション。
あとイーサー、ヨーロッパからはソーラーオビターというのも、
太陽に比較的近づくミッションがあって、ベピコロンボがいてと。
実はこの3基、今言ってくれたように太陽の近くを回る探査機で、
かつそれが同時に3基あるって結構けゆな状態なので。
確かに。
そうなんですよ。
今実はもうすでに、我々彗星にまだついてないんですけど、
太陽風の観測とか、太陽フレアで出てくる放射線の観測とかしてて、
これが同時に他地点で撮れる。
確かに。
これ今すでに研究結構して、成果も出つつあるんですよ。
めっちゃ面白いそれ。
7年間暇なのかと思ったら全然そんなことなくて。
そっか彗星行くのに7年もかかるんですね。
そうなんですよ。
言ってませんでしたけど、打ち上がったの2018年10月で、
今まだ飛んでいて、来年2025年の年末につきます。
12月に彗星の周回軌道に入る。
結構もう近世は通り過ぎてるんですか?近世あたり。
そうです。近世スイングバイは2回すでに実施済みで、
さらに6回彗星スイングバイがあるんですけど、
そのうちの3回が終わってるという感じですね。
残り3回が今年の9月以降に3発どんどんやっていきます。
そこで一気に彗星に近づいていく?
そうですね。あとはもう投入を待つのに。
すごいな。
その中で太陽風の観測とかは、
簡単に言うとめっちゃ近いところにいる、それよりちょっと外側にいる、
ピコロンボとかはもっと外側にいるっていうところで、
例えば減衰率とかを見たりするとか、そういう感じの仕方なんですか?
もう素晴らしい。おっしゃる通り一直線に並ぶ、
もしくは太陽の磁場ってスパイラル状に回ってるんで、
その同じ線状に乗ってる複数探査機がいるような状況は非常に面白くて、
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どう内側から外側に伝わって、その間にどう変化してるかが、
データで見れるわけですよね。今まではシミュレーションしてたわけですけど。
いやすごい。無駄のないミッションですね。
いや結構これいろんな探査機に今後も行っていこうと思ってるんですけど、
やっぱり他の探査機でクルーズ長い人たちって、
クルーズ中は安全のためにあんまりオンしないとか、
運用にお金がかかっちゃうから省エネでって言ってて、
実はベピコロンボもそうだったんですよ。打ち上がるまでは、
惑星スイングバイのときは観測するけど、他はしないっていうのがベースラインだったんですけど、
さっき言ったように他の探査機との位置関係もあって、
これめっちゃ面白いことできるぞっていうことが分かってきたんで、
サイエンティスト側でいっぱい策を練ってですね、提案をして、
いやーそうそうすげー。
実現して、いざやり始めたら結構運用の方も最適化していったし、
成果も出てたので、じゃあある程度やれるときはやりましょうっていうことで。
運用ハードになったらやっぱ実現難しいですもんね。
そうなんですよね。そこを見ながらいいバランス取って実現って感じ。
これはぜひ他でもやるべきって結構言ってます。
確かに確かに。
基本的には太陽系の中でやるミッションが基本的なものになるから、
これからもしかしたら出ていく時代が来るかもですけど、
そんなのは多分さっきの話で、
それに対してできることは余ってる時間でなるべくやっていくっていうのは重要な視点ですよね。
太陽系内にどんどん探査機増えていって、
僕らは先端をハイビーとか言ってますけど、
そこの中を太陽風なりフレアのガスなりが伝わっていくのを
いろんな点でパチパチと同時に取れたら、これは面白いですよね。
今できる時代になったということです。
確かに。そもそも何個も装置が宇宙空間にフワフワ浮いてて連携するみたいなのが
できる時代になったっていう背景が大きいのか?
大きいですね。その中でもやっぱり内側に行く人が少ないので、
ベトナムはその中でも重要な位置を占めている。
面白いな。
これあれですか、太陽の観測しといた方がいいぞってなったのは、
2024年、太陽元気になってるからっていうのも背景にちらっとあったりするんですか?
打ち上がって最初の1年ぐらいはやっぱり探査機だったり乗ってる観測機器のチェックで
周り逃亡を察されてたので、あんまり余力なかったわけですけど、
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最初の地球スイングバイっていうやつが2020年4月にあって、
そこで初めて観測機器の腕試しというか、地球の磁気圏の観測とかをやったわけですよね。
そこで思いのほかよく取れるじゃないかということで、
これもっとサイエンスできるよねっていうのが一つのきっかけでした。
これって今の太陽活動の話とかにもつながるのかなと思うんですけど、
弱いバリアを持ちながら、水星がどうやって地場を作っていって、
太陽とインタラクションしてるのかっていうのを見るのに、
太陽の活動性、高い時期と低い時期、どっちの方が良いとかみたいな話ってあるんですか。
バリア壊されすぎちゃうなみたいな懸念があるのか、
やっぱり爆裂的にインタラクションしててくれた方が嬉しいなっていうのがあるのかとか。
面白いという意味ではやっぱり光射で、活発な時期の方が変化に富むので、
いろんなパターンが見れると。
激しい時期とはいえずっと常に激しいわけじゃないんで、
ちょっと一旦休んでる、すぐまたドーンってくるとか、
そういう両方見れるという意味ではやはり活動が活発な時期が良くて、
そういう意味でベピコロンボは結果的にラッキーな時期。
水星の軌道とのバランスの方が重要だから、太陽の活動性よりはそっちにプライオリティがあって、
結局活動性がたまたま高いタイミングでアプローチしてる。
本来はこのミッション打ち上げめちゃめちゃ延期しまくってて何度も。
そうなんですね。
もともと行く、それこそ2011年とか12年とかには最初の頃は着くとか言ってたものが今2025年なんで。
太陽活動周期1週分ぐらい遅れてる。
そんな時期なのか。
途中の頃は静かな時期に行く計画だった頃もある。
そうなんですね。なるほど。延期はあるあるですよね。
特にヨーロッパのやり方今回のベピコロンボで初めて一緒に見ましたけど、
それは遅れていくかっていう感じ。
よく言われるのは、やっぱあそこだけ日本とかアメリカとかとは違って、
連合状態になってるから、お金の出し方がいろいろあって、
そうすると成果の分配もこうでみたいな、
他の国では必要のない手続きみたいなのが一定量発生するからっていうのはなんかチラッと聞いたことはあったりするんですけど、
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そうですね。そういうのもすごく大変なし。
やらなきゃいけない仕事が他より多いんだろうなーは見てて。
そうですよね。
NASAとアメリカとかと一緒に仕事するのとは雰囲気が違うっていう話なんですか?
なんかそれぞれやっぱ違うって言いますよね。
僕NASAとは開発って意味では一緒にやったことはないんですけど、
これNASA、ISA共通なのかISAが特になのかわからないですけど、
僕が現場レベルで思ったのは日本の文化と違うなと思ったのは、
例えばなんか開発って絶対トラブル起こるんで、もちろん我々も同じなんですけど、
それが起きた時に、日本って元来は結構締め切りを守るのにすごくデューティーを割くというか、
なんかトラブルが発生して作業増えたら、それを頑張って吸収して締め切りはずらさないようにするっていうのが最初の行動原理だったりしてたんです。
今はだいぶ変わってきましたけどね、当時。
それに対してヨーロッパとかの場合は仕事が増えたなら、その分かかる日数が増えるんだから延期当たり前だよねっていう。
確かにそうか。
要はペースは変えないと。無理はしないというか。
それはそれで正しいやり方だし、日本も今そうなりつつあるので。
でも当然そうすると伸びた分、人が働く日数が増えてお金が増えるわけですね。
だからどんどんお金も膨らんでいくし。
よしよしだなと思いながら学んだ覚えが。
そこら辺の開発のタイミングでも結構多分、今みたいな要因で時間かかる部分はあると思うんですけど、
運用していく上でも違いに気づくことってあるのかなっていうのが今の話聞いててちょっと思った部分で。
この間あれなんですよ。僕X先天文学の分野にいたからクリズムに近いとこで。
でなんか週刊プレイボーイって雑誌あるじゃないですか。
あそこ実は毎週科学ページみたいなのが数ページあって。
えーそうなんだ。知らなかった。
僕それをもう4回ぐらい担当させてもらってるんですけど、4回5回ぐらい。
でこの間クリズムの特集を見開き2ページ、計4ページでやらせてもらって、
でインタビュー相手がPIの田代さん。
で田代さんと話してた時に国際チームの運用って大変なんですか?みたいに言ったら
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リスクに対する向き合い方がアメリカと全然違ったのが印象的で面白かったって話をされてて。
僕は日本の方が慎重だと思ってたんですよ。
リスクのあることに対して。
そしたらアメリカの方がそこの深掘り方すごいなみたいなのが印象的だったっていうのを聞いてて。
それがじゃあ他のミッションとか他の分野になったり、
それがアメリカからヨーロッパになったりしたりしたら変わる部分ってあるのかなっていうのが今気になったポイントだったんですけど。
なんか気づく部分とかってありました?
やっぱりヨーロッパの場合ですともう一つ一つ運用もそうだけど、
全てに対して準備するものの量というか、もっと言うと文章だったり。
リスクに対してもこういうケースだこうっていうのを準備する度合いはやっぱり向こうの方が多いかなっていう気はしました。
日本は今だいぶ変わってきてますけど、
当時はこれはこいつに聞けば何とかするっていう職人じゃないけど。
本当はそうあってはいけないから今変わってきてるんですけど。
でもそこの一個一個全部誰が見てもできるようにっていうのが文書家なわけで。
そこの労力作、余力がなかったというのが正しいのかな日本の場合は。
こういうことが起きたらこうするはこの人の頭の中にはあるけど、
その人がいなかったらできないみたいなことがやっぱり昔は多分あって。
今は我々もヨーロッパなりアメリカに見習ってどんどんいろんなケースについても文書として準備するという方向になってます。
でも改善ですよね。もちろん手間はかかるだろうけど。
面白いなあ。あんまりヨーロッパとの連携プロジェクトの話を。
ちょっと開発手伝ってたことは実はあるんですけど研究やってたことで。
その時は日本側のチームで連携してみたいなのだったからあんまりヨーロッパの実感することがなかったんで。
はいということでいかがでしたでしょうか。
今回はMioのミッション内容どんな感じなのかざっくりお話しいただいた回になっておりました。
特に面白いなと思ったのはやっぱりヨーロッパとの国際プロジェクトどういう風に進めていく難しさがあるのかっていうところとか、
あとは彗星に向かうまでのこの時間を太陽フレアの観測だったりとか、
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宇宙空間の観測っていうところに利用していく。
この動きってなんか今まではできなかったけど今回はちゃんと調整してやってるんですみたいな話が個人的にはすごい面白かったかなと思っているので、
ぜひ皆さんのねここ良かったなっていうポイントあったらぜひぜひ教えていただけたら嬉しいです。
でですねじゃあ次回、次回はこんなでっかいプロジェクトのサイエンスをリードしている村上さんがですね、
どうやってここまでのキャリアを歩んできたのかそのあたりに関するお話です。
これね面白かったのが自分が関わった観測装置だったりその装置が宇宙に行くっていう経験をすごい頻度で経験してるんですよ。
これがやっぱり開発をしている人にとってめちゃめちゃ面白いポイント。
でこの中に国際宇宙ステーション出てくるし、
かぐや、今は月面着陸機スリムが有名ですけどその前はかぐやが日本の月面探査の大名刺になってたわけですね。
そんなかぐやにも関わっていたというところで村上さんのキャリアここまでどんなになっているのか。
で最終的に今回のMIOでどういう世界を目指しているのか最後お話を伺ってますのでぜひ明日も楽しみにしておいてください。
今回の話も面白いなと思ったらお手元のポッドキャストアプリでフォローボタンの近くにある星マークこちらでレビューいただけたら嬉しいです。
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それではまた明日お会いしましょう。さようなら。
