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» 2012年10月05日 10時00分 UPDATE

次なる挑戦、「はやぶさ2」プロジェクトを追う(4):小惑星に人工クレーターを作れ! 〜インパクタの役割と仕組み【前編】〜 (3/3)

[大塚実,MONOist]
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インパクタの構成

 それでは、インパクタの構成について、具体的に見ていこう。まずは、衝突体(金属ライナー)を発射する仕組みである。これには「爆発成形侵徹体」の技術が応用されている。

 衝突体を発射するのはインパクタの「爆薬部」である。爆薬部は、漏斗(じょうご)状の容器の内部に4.5kgもの爆薬が搭載されており、衝突体の銅板がこれにフタをしている。衝突体はもともと凹面鏡のような形だが、点火時に爆発の圧力で変形、弾丸状になって飛翔する。


衝突体 衝突体(金属ライナー)は爆発後、変形して飛んでいく。下はそのシミュレーション結果(提供:佐伯孝尚助教) 【画像クリックで拡大表示】
「爆薬部」の試作品を持つ佐伯孝尚助教 インパクタの「爆薬部」(試作品)を持つ佐伯孝尚助教 【画像クリックで拡大表示】

 この弾丸の形状については、爆薬部の設計によって変えることが可能だが、「はやぶさ2」では、深く掘ることよりも、大きな直径のクレーターを作ることが重視されているため、ある程度“丸み”を持った形状になっている。

 実際にどのくらいの大きさのクレーターができるかは、撃ち込んだ場所の物質によっても異なる。理想的なのは砂場で、期待できる直径は数メートル程度。岩石だと少し小さくなるもののクレーターはできる。ちなみに、一番困るのは軽石のような状態で、これだとズボッと潜ってしまい大きくならない可能性がある。効果を最大にするためには、目標点の選定も重要だ。

 インパクタ全体の構成は、以下の図のようになる。左の黄色の部分は、母船とのインタフェースおよび分離機構であり、その右のピンク色と緑色の部分が、分離されるインパクタ本体となる。

インパクタ全体のシステム構成 インパクタ全体のシステム構成。インパクタ本体には、爆薬部の他、バッテリーや電子回路を搭載する機器部もある(提供:佐伯孝尚助教) 【画像クリックで拡大表示】

 分離が必要なのは、爆薬の威力が強力だからだ。分離せずにいると、衝突体の発射時にインパクタの本体ごと爆発しかねない。詳しくは【後編】で述べるが、四散する破片をよけるために、探査機は安全な場所まで退避しなければならない。その退避時間を稼ぐために、インパクタには「シーケンサー(タイマー)」が搭載されている。分離前に起爆時間をあらかじめセットしておくのだ。(次回に続く)

筆者紹介

大塚 実(おおつか みのる)

PC・ロボット・宇宙開発などを得意分野とするテクニカルライター。電力会社系システムエンジニアの後、編集者を経てフリーに。最近の主な仕事は「人工衛星の“なぜ”を科学する」(アーク出版)、「小惑星探査機「はやぶさ」の超技術」(講談社ブルーバックス)、「宇宙を開く 産業を拓く 日本の宇宙産業Vol.1」「宇宙をつかう くらしが変わる 日本の宇宙産業Vol.2」(日経BPマーケティング)など。宇宙作家クラブに所属。

Twitterアカウントは@ots_min


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