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「はやぶさ」を継ぐもの第2回 たくさんの手に導かれて

写真:NEC宇宙システム事業部 宇宙技術部 イオンエンジン担当 碓井 美由紀

「はやぶさ2」を小惑星に導き、地球へ帰還させる原動力となるイオンエンジン。NECはJAXA指導のもと、この製造を担当した。そして、その中心にいたのが碓井である。幼いころの父の導き、学生時代の学び、入社後の先輩からの期待、ピンチに陥った時の上司や仲間の助け、それらを受けてここまでやってきたその年月を振り返り、「はやぶさ2」の現状も聞いた。


碓井 美由紀
NEC宇宙システム事業部 主任

イオンエンジンとの出会い

Q:イオンエンジンには、いつから関わってきたのですか?


私は大学院の修士課程の2年間を、JAXA宇宙科学研究所(以下、JAXA宇宙研)で過ごし、そこでイオンエンジンに出会いました。現「はやぶさ2」プロジェクトマネージャの國中先生の研究室でした。

大学院に入った時は電気推進について、名前を知っているぐらいで、どういう種類があって、どんな原理なのかについてはよく分かっていませんでした。2006年頃です。当時、國中先生は「はやぶさ」のイオンエンジン担当。それまで遠い存在だった「はやぶさ」が身近な存在になったのはこの時からでした。


Q:NECに入社後、すぐに「はやぶさ」のイオンエンジンに関わったのですか?


いえ、「はやぶさ」には直接は関わっていません。2008年に入社してからの数年は研究開発として、JAXA宇宙研と共同でイオンエンジンの改良、特に推力増強と、長寿命化に取り組んでいました。この時の成果がしっかりと「はやぶさ2」に活きています。
「はやぶさ2」には、プロジェクトスタート時点から関与してきました。

エンジン推力を増強せよ

写真:2014年8月プレス公開時の「はやぶさ2」囲った部分がイオンエンジン2014年8月プレス公開時の「はやぶさ2」


Q:「はやぶさ2」のイオンエンジンは、「はやぶさ」のものから改良されたと聞いていますが、その点についてお聞かせください。


「はやぶさ」の経験を活かしたいくつかの改良が施されています。しかし、改良といっても、仕組みを大きく変えてしまうことは、かえって探査機の信頼度を下げることになりかねません。そのため、開発主体であるJAXAの方々とともに、できるだけ大きな変更をせずにより良い機能、性能を手に入れる方法などを検討しました。
まず、イオンエンジンの大きな改良は推力が増強されたことです。具体的には推進剤であるキセノンガスを導入する場所や導入方法に工夫が加えられています。実はこの工夫には、私の学生時代の研究内容も活かされているんです。
また、「はやぶさ」以上の長寿命化、高信頼性も改良が求められた部分でした。長寿命化のためには中和器の寿命が短いことが課題でした。JAXAが中心となって中和器の改良を行い、JAXA宇宙研のチャンバーに入れて1万時間以上(1年以上)の試験を行いました。そうやって、確かな性能が確認されていきました。


Q:開発の段階で一番大変だったことは?


例えば、ごく微量なガスが残留して内部に残っているだけで、スラスタが放電して働かなくなります。その対策のためには多くのノウハウが必要でした。このあたりではJAXAのイオンエンジン担当の皆さんの他、「はやぶさ」のイオンエンジン担当だった会社の先輩にもずいぶん助けてもらいました。一言伝えれば十を理解してもらえたのは心強かったです。ただ先輩からは、「調整役は手伝えても、それをきちんとスケジューリングして周りを巻き込んで進めるのは君だから・・・」と言われ続けました。これが私を育てるやり方だったのでしょう。
開発が山場に差し掛かった時は、社内も一丸となってサポートしてくれました。とはいえ、社の中でその先頭に居続けなければいけなかったのは私にとって大きなプレッシャーでした。

でもこの経験は貴重で、どういった場面ではどの部門にたのむか、作業の割り振りをどうするか、そんなことを身に染みて覚えていく機会になりました。

こうしたなかで思ったことがあります。さまざまな分野ごとに担当を割り振って専門家の力を結集していく中で、それを自分の力にしていくことが大事だと。

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