2009年11月20日金曜日

Immortal spacecraft HAYABUSA!! 不死身の「はやぶさ」!

※イオンエンジンの点火のイメージ。JAXAサイトから転載

探査機「はやぶさ」、奇跡の復活…予定通り帰還へ

奇跡の復活――。4台あるエンジンのうち3台が停止し、小惑星イトカワから
地球への帰還が危ぶまれていた日本の探査機「はやぶさ」について、宇宙航空
研究開発機構は19日、故障していた2台のエンジンを組み合わせて、1台分
のエンジンの推進力を得ることに成功したと発表した。

もう1台のエンジンの温存が可能となり、予定通り来年6月に地球へ帰還でき
る見通しとなった。

はやぶさは、2003年5月の打ち上げ直後に1台のエンジンがトラブルで停
止。その後も様々な機体のトラブルに見舞われたが、05年11月に地球から
約3億キロ・メートル離れたイトカワに着陸した。07年4月には、もう一つ
のエンジンの部品が劣化して、運用を中止した。

満身創痍(そうい)の機体は、残る2台のエンジンを交互に運用して地球への帰
還を目指した。しかし、うち1台が、今月9日に故障していた。

エンジン復活に向け、宇宙機構は、故障した3台のうち、早い段階で運転を中
止したエンジン2台に着目。正常に動く部品同士を電子回路でつなぐ「離れ業」
で、互いの故障を補う形でエンジン1台分の推進力を出すことに成功。電子回
路は、万一に備え、「エンジン間をつないでおいた」ものだった。

復活したエンジンは、順調に作動している。電力、燃料の消費は、2倍になる
が、電力は太陽電池によって補給できる見通し。燃料にも余裕があるという。

宇宙機構の川口淳一郎プロジェクトマネージャは「動いている方が奇跡的だ。
予断を許さないが、万一に備えた回路が功を奏し、電力補給できるという幸運
にも恵まれた」と話している。

(読売新聞 2009/11/19)



下に引用しているのは、2ちゃんねるで定番になっている「はやぶさ」
不死身神話の経緯です。
これを読まれれば、「はやぶさ」が現在運用されているのが、如何に
奇跡的であるか、ご理解頂けると思いますし、「はやぶさ」の運用を
担当しているJAXAの担当チームが、正に超人的なトラブル対応と運
用努力を行ってきた事が判ると思います。今回民主党が行った仕分
けで、JAXAの衛星・探査機関連予算は、10%以上の削減を余儀なく
されると報じられています。
その一方で、愚にも付かない巡回子供劇が子供に夢を与えるからと
100%の予算が確保されました。

技術立国日本にとって、巡回子供劇団に100%の予算を確保するのが
正しいのか、宇宙開発を非常に効率的に実施しているJAXAの予算を
一律10%削るのが正しいのか、私には自明に思えます。しかし、民
主党の考えは違っているようであり、今回の「はやぶさ」復活劇を感
動をもって見守るにつけ、その様なJAXA技術者の努力を正当に評価
できない政党が政権を持っている事が非常に残念であると言わざる
を得ません。

なお、「はやぶさ」について、こんな故障が起こらない様にしっかり
作れば良いという議論をされる方がいますが、「はやぶさ」は小惑星
探査機ですが、MUSES-C“Mu Space Engineering Spacecraft”(ミ
ュー・ロケットで打ち上げる工学実験探査機)のコードネームから
判る様に、将来の本格的なサンプルリターン探査に必須で鍵となる
技術を実証する為の工学技術実証衛星であり、正に、その目的通り
にミッションを遂行していると言えると思います。また、この様に
大変な苦労を通して手に入れたノウハウを簡単に放棄して良い訳が
ないとも思うのです。


◎「はやぶさ」は、本来であればリアクションホイール3個で姿勢制
御を行う様になっています。

● ホイール1個機能停止。
⇒⇒リアクションホイールの残り2個と化学スラスタで制御。
(ここまでは普通の「こんなこともあろうかと」な範囲でしょう。)

● ホイールさらに1個機能停止!化学スラスタも全損!燃料も全部漏れた!
 漏れた燃料が機体内で凍ってる!!通信も途絶!!!バッテリも壊れた。
 太陽電池パネルは常に太陽を向けなきゃなんない!!!
⇒⇒姿勢が狂っても、ほっとけば持ち直すように設計してたんだよね。こんな
  こともあろうかと。1年以内に60%の確率で通信回復するはず。
 (数ヵ月後)ほうら3ヶ月で通信が繋がった!
⇒⇒とりあえずイオンエンジンの中和器から生キセノン吹かして姿勢制御。
  こんなこともあろうと中和器の向きを微妙にずらしてたんだよね。
⇒⇒機体内をヒーターで暖めてベーキング。爆発しないようにゆっくりとね。
  気化した燃料はそのうち機体外に逃げるだろう。

● 生キセノン吹かしつづけてると地球帰還用の燃料が足らなくない?
⇒⇒あ、風車の原理で太陽光圧を利用して回転させて安定させればよくね?
  こんなこともあろうかと、回転軸が機体の中心を貫くように設計してたんだよ。

● 地球帰還用のカプセルに採取した試料を入れるにはバッテリーの電力が必
 要だなぁ。でも極低温で短絡故障(ショート)してるから下手に充電すると
 爆発しそうだなぁ。
⇒⇒あ、古河電工のおっちゃんが補充電回路で充電する裏技教えてくれた。
  電源オンオフを高速連打すれば良かったんだ、ラッキー。
⇒⇒よし、地球帰還航行開始っと。イオンエンジンは3基生きてるからオッケー。
  ホイールは残り1個だから今のうちに何かいい手を考えておこうっと。

● 地球帰還第一期軌道変換完了。半年お休みして、第二期軌道変換開始。
 イオンエンジンBはどうやら寿命らしい。お疲れさん。残り2基。

● おや、メモリエラー(SEU)か。
⇒⇒良くある良くある。とりあえずセーフホールドモードで指示待ちっと。
  地球から診断してもらってイオンエンジンも再起動出来たので巡航再開。

● 「はやぶさ」イオンエンジン1基に異常」 っっっっきゃーーーっ!
 残りエンジン1基じゃ推進力足らないっ!
⇒⇒スラスタAの中和器とスラスタBのイオン源を組み合せることで、2台合わ
 せて1台のエンジン相当の推進力を得ることができるじゃん、余裕余裕。 ←今回



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