矢野 創

太陽系を構成する始原的な物質である炭素質コンドライト（Murchison, Murray, Ivuna, Orgueil, Tagish Lake）と南極微隕石の圧裂引張強度を、微小圧縮試験機を用いることにより100 μmサイズの微小サンプルについて求めることができた。炭素質コンドライト強度の平均値はおおよそ1-5 MPa程度の値であり、CM＞CI＞TLの順に強度が低くなる傾向をもっている。微隕石の引張強度は炭素質コンドライトに比べて大きいが、これは測定した宇宙塵が大気圏突入の際に受けた加熱の影響のためであると考えられる。今回の研究により熱変成の影響を受けていない貴重なサンプルについても強度測定が可能であるだけでなく、破壊後のサンプルが回収できることもわかった。Murchison隕石は、少なくとも100 μmから1 cmのサイズ範囲では、ほとんどサイズ依存性をもっていない可能性がある。

たんぽぽ計画では、ISS（国際宇宙ステーション）上での微生物と生命の材料になりうる有機化合物の天体間の移動の可能性の検証と、微小隕石の検出および解析実験を行うことを提案する。低軌道上で超低密度エアロゲルを一定期間曝露することで宇宙空間での微小隕石やその他の微粒子を捕集することを計画している。エアロゲルを回収後地上にて、エアロゲル表面と衝突トラックの顕微鏡観察の後、様々な解析を行う。エアロゲル中に残存した粒子に関して、鉱物学的、有機化学的、および微生物学的な検討を行う。一方、宇宙環境下での微生物の生存可能について検証するため、微生物の宇宙曝露実験も行う。我々は、エアロゲルで捕集された微粒子からの微生物の検出手法について現在検討している。また微生物の宇宙曝露実験について、宇宙の極限環境を模擬した条件下での微生物の生存率等の検討をしている。

地球には様々な物質が降り注いでおり、その中でもμmサイズの宇宙塵では衝突時の衝撃は無視でき、ほとんど分解を受けずに地上に有機物が届けられたはずである。宇宙塵は地球上での汚染の影響を考えると宇宙空間での直接捕獲が望まれる。我々は宇宙ステーション上での捕獲、暴露実験を計画しているが、本研究ではその準備として宇宙空間での暴露実験を想定した各種放射線に対するアミノ酸の安定性の評価、そしてダスト捕集材であるAGに含まれるアミノ酸ブランク分析を行い、ダスト中のアミノ酸分析の可能性の検討を行った。遊離アミノ酸への照射実験ではフェニルアラニンなどの複雑な構造のアミノ酸ほど回収率が減少する傾向が見られた。今後は宇宙塵マトリックスを模擬した鉱物を混ぜる事で回収率の変化を議論する予定である。捕獲ダスト中のアミノ酸分析に関してはα-アミノイソ酪酸、イソバリンをターゲットとし、共にfmolオーダーでの検出法を検討していく予定である。

第25回宇宙利用シンポジウム(2009年1月14日-15日, 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部相模原キャンパス)資料番号: AA0064297094

地球には様々な物質が降り注いでおり、その中でもμmサイズの宇宙塵では衝突時の衝撃は無視でき、ほとんど分解を受けずに地上に有機物が届けられたはずである。宇宙塵は地球上での汚染の影響を考えると宇宙空間での直接捕獲が望まれる。我々は宇宙ステーション上での捕獲、暴露実験を計画しているが、本研究ではその準備として宇宙空間での暴露実験を想定した各種放射線に対するアミノ酸の安定性の評価、そしてダスト捕集材であるAGに含まれるアミノ酸ブランク分析を行い、ダスト中のアミノ酸分析の可能性の検討を行った。遊離アミノ酸への照射実験ではフェニルアラニンなどの複雑な構造のアミノ酸ほど回収率が減少する傾向が見られた。今後は宇宙塵マトリックスを模擬した鉱物を混ぜる事で回収率の変化を議論する予定である。捕獲ダスト中のアミノ酸分析に関してはα-アミノイソ酪酸、イソバリンをターゲットとし、共にfmolオーダーでの検出法を検討していく予定である。

ベピコロンボ日欧共同水星探査計画における水星磁気圏探査機に搭載予定の圧電素子型宇宙塵計測器(MDM）では、探査期間において-140～170℃程度の間で温度が変動する。その温度変動がPZTセンサーのレスポンスにどのように影響するかを評価する必要があり、そのためのバンデグラフを用いた微粒子加速による温度特性評価実験を中心に報告する。

The asteroid exploration spacecraft "HAYABUSA" took high resolution pictures of asteroid "ITOKAWA". ITOKAWA is a rubble-pile asteroid, whose shape and regolith size distribution are unique. These features are caused by composition of the Brazil-Nut effect and centrifugal force by spin. The Brazil-Nut effect is generally known as the phenomenon that causes larger particles to rise to the top of the shaken granular mixtures. In this study, the behaviors of various size particles on the ground or in the space are analyzed by numerical simulation using Multi-Particle model, which is model of a rubble-pile asteroid. At first, the behaviors of particles on the ground are simulated, and it is confirmed that Brazil-Nut effect occurs. Next, the behaviors of particles in the space are simulated. From this simulation results, the internal distribution of particles' upward trend is obtained. It is compared with the known information of ITOKAWA, and the inferred internal structure of rubble-pile asteroid is discussed.

By Hayabusa spacecraft, for the first time, we saw the real appearance of a very small solar system body, asteroid Itokawa, which is an S-type asteroid only about 500 m in length. We had a lot of scientific results form the observation of Hayabusa. Hayabusa is now on the way to the earth and it will come back in June 2010. While working for Hayabusa, we have been considering post-Hayabusa missions, Hayabusa-2 and Hayabusa-Mk2. Hayabusa-2 is a kind of replica of Hayabusa and it will explore a C-type asteroid. Hayabusa-Mk2 is newly developed spacecraft and its target is much more primitive objects such as P or D-type asteroids or dormant comets. In this way, we are considering programmatic missions for the exploration of primitive bodies. Since there are many small bodies in the solar system, we should have such strategic approach. From 2006, Hayabusa-Mk2 is considered with the European reserchers for small bodies of the solar system. And it was proposed to Cosmic Vision of ESA with the name of 'Marco Polo.' It has passed the first selection so now we are in the assessment phase. We hope that both Hayabusa-2 and Marco Polo will be realized in the future. We also hope that we will get the clues to solve the mysteries of the birth and evolution of the solar system and the life.

資料番号: AA0063997009レポート番号: JAXA-SP-07-030

Laboratory for Space Systems, Tokyo Institute of Technology and JAXA/ISAS have proposed tethered sampling method for future asteroid sample returning mission. The tethered sampling mission consists of three procedures: shooting a tethered sampler, a corer, at a high velocity, penetrating the corer into a surface and collecting soil inside, and reeling in the tether and retrieving the corer and soil. This paper reports a dynamics model of tethered corer and tether deployment experiments. The experiment results show validity of the model and effect of bobbin shapes and projection directions on corer and tether behavior which directly give guidelines to system design of corer projection.

テスト

「TANPOPO」（たんぽぽ、蒲公英、dandelion）は綿毛のついた種子を風に乗せて頒布し、その生息域を広げる多年草である。我々は、この名前のもと、ISS-JEM（国際宇宙ステーション・日本実験棟）上での微生物と生命材料となり得る有機化合物の天体間の移動の可能性の検討と微小隕石の検出および解析実験を提案する。我々は、超低密度エアロゲルを用いることで、微小隕石やその他の微粒子を捕集することが可能であると考えている。低軌道上で超低密度エアロゲルを一定期間曝露することで宇宙空間で微粒子を捕集する。エアロゲル表面と衝突トラックの顕微観察の後、エアロゲルの様々な解析を行う。。衝突トラックの詳細な検討により、ISS周辺のデブリのサイズと速度が明らかにできると期待される。エアロゲル中に残存した粒子に関して、鉱物学的、有機化学的、及び微生物学的な検討を行う。一方、宇宙環境下での微生物の生存可能性について検討するため、微生物を直接宇宙空間に曝露する実験も行う。同様に、宇宙環境下での有機化合物の変性の可能性を検討するため、有機化合物の宇宙空間への直接曝露実験も行う。これらの実験を行うための装置はすべて受動的な装置であり、そのための装置の基本構造、装置回収後の解析法も、既に確立されている。

エアロジェルを用いたサンプルリターンミッションのための超高速捕獲模擬実験について報告する。スターダスト計画で彗星塵の捕獲材として用いられたエアロジェルは、優れた断熱材でもあるため、捕獲時に試料が熱変成などの影響を被る可能性があった。そのようなサンプルリターンミッションで回収される試料の厳密な評価のためには、室内模擬実験が不可欠である。そこで我々は、加熱の指標となるような含水層状ケイ酸塩鉱物粒子を2段式軽ガス銃でエアロジェルに撃ち込んで、摘出後に種々の分析を行い、変成の有無・程度を評価した。本発表では、これまでの我々の研究内容をレビューし、また、今後予定されているたんぽぽミッションへ向けてのエアロジェル予備実験の状況についても報告する。

資料番号: AA0063706013

資料番号: AA0063706055

資料番号: AA0063706043

東京大学重照射研究設備は、1ミクロン程度の微粒子を数km/sを超える速度まで加速できる世界でも数少ない静電加速器施設である。これを用いて開発中の宇宙塵検出器の現状について報告する。

資料番号: AA0063349046

ISASおよびJSPECの元で開発されているはやぶさ後継シリーズによる始原天体探査プログラムでは、C型小惑星や枯渇彗星核などの天体表面および地下物質の試料採取・回収を目指した基幹技術開発を進めている。本発表では、それらの要求性能、開発の進捗と課題について報告する。

資料番号: AA0063349049