金星探査機「あかつき」

金星探査機「あかつき」とは、日本の惑星探査機（惑星気象衛星）である。

概要

2010年5月21日（金）6時58分22秒、H2Aロケット17号機によって、7機の相乗り衛星とともに種子島宇宙センターから打ち上げられた（当初は同年5月18日午前6時44分の予定であったが、天候不順のため延期された）。この模様はインターネットでライブ配信され、ニコ動でも早朝に関わらず、多くの視聴者が打ち上げの瞬間に歓声を上げた。

所属と運用は宇宙航空研究開発機構/宇宙科学研究所（JAXA/ISAS）、あかつきプロジェクトマネージャーは中村正人（JAXA/ISAS教授）、機体製造は、NEC東芝スペースシステム他。基本システムは、無事に地球帰還を果たした「はやぶさ」ことMUSES-Cをベースとし、さらに改良を重ねたものになっている。

しかし、同年12月7日、金星周回軌道突入に向けた逆噴射の際にトラブルが生じて軌道に乗せることに失敗した。直前まで順調に進んでいたこともあり、関係者をはじめ応援をしていた在野のファンたちにとっても大きな衝撃であった。

「私はまだ船を下りていませんよ」

だが、それと同時に、6年後（2016年12月～2017年1月）、本機と金星が再接近することを受けて、周回軌道への再突入を試みることも発表された。

「金星探査の意義は今も決して失われてはいません。金星の謎を解く日まで我々とともに歩んでいただけますようお願い申し上げます。」

なお、気になる6年間の維持費であるが、1年あたり1億円程度かかると言われている。もちろん、必ず成功するという確約がないのは事実である。そのような中、仕分けをくぐり抜けて維持費を確保するには、中の人だけでなく外からの応援・支援が欠かせないのは言うまでもない。

応援と支援は、ぜひ、この線で

• 2010年12月、閉鎖が決まったJAXAiに千羽鶴もとい千羽あかつきを送って応援しよう、という「千のあかつきキャンペーン」が12月28日まで行われた。わずか3週間余りで4323個が届けられたとのこと。JAXAiの閉館後、相模原のあかつきチームに無事に引き渡された（→公式サイト）。全国の名も無き工作員（ほめ言葉ですよ？）のみなさん、本当に乙でした。
• 『JAXAさんへ，「あかつき＆ミクさん」の新たな旅路を応援します！』プロジェクト（発起人：超電磁P）が立ち上がった。「初音ミク絵を搭載する署名プロジェクト」のように、もう一度メッセージとイラスト入りのアルミパネルをJAXAに届けませんか、と呼びかけた。（終了 2011年1月23日）
• その他、個人単位では、手紙やイラスト、お守りやお札、差し入れ等々が相模原に届けられている、とのこと。

目的

今なお謎に満ちた金星の大気。金星の自転周期が243.0187日（逆行自転。公転周期は224.701日であり、金星は1年より1日が長い）という非常にゆっくりしたものであるにも関わらず、惑星規模の高速大気循環が存在し、その風速は秒速100mを越える（スーパーローテーション）。また金星は地球とよく似た大きさと密度を持ち、"兄弟（姉妹）惑星"とまで呼ばれるが、大気の密度、温度、組成などは大きく異なる。これら従来の科学では解明できない大気現象のメカニズムを赤外線カメラ・紫外線カメラ等複数の機材で観測、今後の研究の糧とする。
難しいようだがざっくり言ってしまえば金星の気象衛星である。

2010年12月、近金点300km、遠金点80,000kmの傾斜角172度の金星周回軌道に乗り、最低2年（金星暦で3年）金星大気の調査を行う予定である。あった。

しかし、前述の通り、2010年12月の周回軌道投入は断念。6年後に再起を図ることになった。

愛称・名称について

「第24号科学衛星」、開発名「PLANET-C」、愛称「あかつき」。

日本の探査機としてはMS-T5「さきがけ」と共にハレー彗星を目指したPLANET-A（「すいせい」）、壮絶な旅路の果てに力尽きたPLANET-B（火星探査機「のぞみ」）、7年をかけて地球に帰還した工学実験衛星MUSES-C（小惑星探査機「はやぶさ」）、小惑星探査ロボット「ミネルバ」に次ぐ6番目（ミネルバは本来の目的から外れているので、厳密には5番目になる）。

また、惑星探査機シリーズという点では、上記の「すいせい」「のぞみ」の後継に当たる3番目という意味で、PLANET-Cという開発名が付けられている。

愛称の『あかつき』は、金星が最も美しく輝く時間である「日の出直前の東の空が白み始める頃」を指す言葉『暁』が由来になっている（「明けの明星」という言葉もあります）。打ち上げ前に名称を公開することは異例であるが、衛星と計画をより身近に感じてもらうため、今回のような措置をとった。

世界初を、再び

アメリカやソ連（ロシア）の惑星探査が地表構造の調査に重きを置いているのに対し、ISASの（地球を含む）探査機は惑星上層の大気や電離層調査に重きを置くのがある意味伝統である。当然、あかつきも金星の大気調査を目的としており、探査が成功すれば世界初の地球外惑星の気象衛星となる。また、2006年4月にヨーロッパ宇宙機関（ESA）により投入されたVenus Expressとともに、共同で金星大気の謎解きに挑戦することにもなっていた。（Venus Expressのミッション終了が2014年12月31日であるため不可能になった）

さらに、旅の同行者として世界初のソーラーセイル実証機「IKAROS」（イカロス）も同時に打ち上げられたが、こちらは無事にH2Aから分離された後、予定されていた全ての実証実験に成功した。現在、さらなる無茶ぶり後期運用に入っている。

地球と同時期に生成されたにもかかわらず全く違う姿を成した「金星」。どうして金星は地球のように生命に溢れた星とならず、厚い二酸化炭素のコートに覆われた星となったのか。地球の大気生成について知ることにもつながる謎に、そして「のぞみ」が果たせなかった遥かなる旅路にあかつきが挑む！

あかつき」メッセージキャンペーン

JAXAでは、のぞみ・はやぶさ・かぐやに引き続き、「お届けします！あなたのメッセージ、暁の金星へ」と題して、探査機に搭載するメッセージを募集したが、結果として計26万人が応募に応じた。そこには初音ミクのファン14,000人も含まれており、ミク専用に3枚のアルミ・パネルが割り当てられて話題となった（詳細は、「初音ミク絵を搭載する署名プロジェクト」を参照のこと）。

公式マスコットキャラクター

PLANET-Cプロジェクトのマスコットキャラクター。いわゆる、ゆるキャラ。当初はプラＣくんだったが、『あかつき』命名後は『あかつきくん』となった。相方？は金星をモチーフにした『きんせいちゃん』。

あかつきくん	きんせいちゃん

イカロス君やみちびきさんともに、twitterを通じて日々色々と掛け合いをしている。ちなみに、あかつきくんは真面目で優等生、というキャラ付けをする人が多い模様。

非公式AA

【金星艦隊・旗艦「あかつき」艦橋にて】^[1][2]

　　　＿＿＿ 　　　
　　/　||￣￣||　　  ∧,∧ 
　　| 　||＿＿||　　( ....:::::::)　 「副長、これを見たまえ。」
　　|￣￣＼三⊂/￣￣￣/　　
　　|　　　　|　( ./　艦長 /.

(http://www.jaxaclub.jp/cgi-bin/index.cgi?MODE=SPECIAL_DETAIL&ID=548)

（　ー中-●-）「ついに、JAXAが中村ハーロックを公式に認めたぞ。」
（　｀今_ゝ村´）「おめでとうございます艦長。これで僕もイマムラン副長ですね。」

ＭＭＤモデル

だってニコ動だもん。仕方ないね。

 

あかつきニュース

2010年3月17日
　相模原キャンパスを出発。
2010年3月19日
　種子島に到着、種子島宇宙センター第二衛星組み立て棟にて待機
2010年5月6日
　フェアリング（ロケット先端の風防）4S型に格納完了。ロケット本体への搭載待機。
2010年5月9日
　フェアリング、ロケット本体に接続完了。
2010年5月18日
　天候不順につき打ち上げ延期。
2010年5月21日
　H-IIAロケット17号機にて打ち上げ成功。あかつきからの電波を受信、正常動作を確認。
2010年6月28日
　世界初、セラミックスラスターによる軌道制御に成功。
2010年12月6日
　午前7時50分に金星周回軌道投入マヌーバ （VOI-1） のための姿勢変更を実施し、OMEを進行方向正面に向けた。
2010年12月7日
　午前8時49分、OME噴射（VOI-1）を開始。
　8時50分、本体が金星の影に隠れて通信途絶。（ここまで予定取り） 
　9時12分、予定された時刻に通信復帰せず。
　10時28分、非常用アンテナ（LGA）で通信回復。（予定ではMGA）
　午後、あかつきがセーフホールドモードになっていることが判明。テレメトリ取得。海外のアンテナで電波を受信、あかつき自体は健在であることが確認されたが、周回軌道に乗ったかは不明。場合によっては（燃料が残っていれば）再度噴射も検討。（タイムリミットは翌8日）
　8日までに3軸制御モードへ復帰。
2010年12月8日
　・同11時からの記者会見
　　1）金星周回軌道への投入ができていないことが発表される。
　　2）探査機自体は健在だが、現状では燃料が足りず再投入作業は実施できない。
　　3）第1回アプローチから6年後の2016年12月と2017年1月に金星に再接近、この時再度投入を試みる方向で検討。
　・同20時30分からの記者会見
　　1）逆噴射を開始して2分25秒後に姿勢が大きく乱れ、自動姿勢制御による姿勢復旧＆減速続行ではなく、
　　　セーフホールドモード（退避姿勢）に移行したということが判明。
　　2）余談として、この模様はニコ動でも生中継されたが、質疑応答の中でニコ動の亀松記者が、
　　　「視聴者から中村先生がんばれ、"あかつき"もがんばれとのコメントが多数寄せられています」
　　　と中村PMに報告を入れた模様。^[3]

（忙しい人のための「6年後に再チャレンジ」の分かりやすい解説）

2010年12月10日
情報元:松浦晋也のL/D^[4]
　1）あかつきが姿勢を崩し始めた時間、正しくは2分32秒後。角度も360度ではなく42度。
　2）燃料タンクを加圧^[5]するヘリウムが何らかの原因で規定の一定圧に加圧をせず、エンジン始動から徐々に燃料タンク内の圧力が減り同時に加速度も低下。
　3）始動152秒後に急激に加速度低下、158秒後スラスターによる姿勢制御からリアクションホイールを使った
　　 姿勢制御に移行、推進剤弁閉鎖しエンジン停止。375秒後、姿勢安定せずセ－フホールドモードに移行
　4）停止後通常よりゆっくりした戻り方ではあるものの、圧力は正常値に戻る。（＝燃料漏れの場合の結果と矛盾）
　5）原因特定・各データの見直しの合間にテスト対象がある内にカメラ・デジタル処理系及び
　　 通信系のテストを行いつつ、6年間の休眠期間にどの機材の火を入れたままにし、
　　 どの機材を眠らせたことでどういったリスクがあるのかを精査、年明け3～6ヶ月後に休眠モードに移行予定。
また、探査機の機能確認作業の際撮影された金星の画像も公開される。
(http://www.isas.jaxa.jp/j/topics/topics/2010/1210.shtml)
2010年12月19日
　あかつきのエンジンが、正常時の6割程度の推進力を持っていることが判明したとのこと。^[6]2011年1月4日・5日
　再チャレンジまでに軌道を修正して金星周辺にある小惑星の観察をする案や^[7]、
　減速をして金星が追いつくのを待つように調整したりする案^[8]、など色々と検討されている模様。（本決定ではない）

2011年6月30日
 9月にメインエンジン（OME）の試験噴射を実施、うまく作動すれば11月、および2012年6月に近日点通過付近で軌道調整を実施、2015年11月金星に再会合させることを計画中と発表。またOMEがうまく作動しない場合は姿勢制御用スラスター（RCS）を使用し軌道再投入にこぎつける。この場合、再会合の予定年月は同じだが、当初予定した軌道（30時間で金星赤道付近を周回する楕円軌道）に投入できない等、いくつかの不利な点がある。
2011年9月7日・14日
　9月7日、午前11時50分、第1回目のOME試験噴射を約2秒間実施。
　その結果、正常時（約500N）の6割程度と想定されていた推力の8分の1～9分の1程しかないことが判明。これを受けて20秒間を予定していた14日の第2回目試験噴射を再確認の位置づけとし、5秒間に短縮することが決定した。
　14日には予定通り第2回目OME試験噴射を約5秒間実施。結果は1回目とほぼ同じ小さな推力であった。
2011年9月30日
　先の試験噴射の結果を受け、OMEの推力が約40Nであること、OME燃焼器の破損が1回目の試験噴射で進行した可能性があることなどが確認された。破損に関しては全損に近く、推力が想定より遥かに小さいのはこれが原因と考えられている。このことからOMEの使用を断念、軌道投入には23N級の姿勢制御用RCS4本を使用することになった。このため今後はRCSに不必要で余分な質量となる酸化剤の投棄、観測ミッションなどとの兼ね合いを検討した最終的な軌道の選定、それに向けた軌道修正を行う。
　RCSの推力は小さいため当初の予定軌道に投入するには充分に減速できず、より大回りの軌道となるが、現時点ではそれを考慮したうえで最大限の観測ができる軌道を模索中とのこと。遠金点・近金点の如何のみならず極軌道等、様々な軌道の可能性を視野に入れている模様。（会見質疑応答より）
(http://www.isas.jaxa.jp/j/topics/topics/2011/0930_sac.shtml)
2011年10月26日
　あかつきの現状と金星再会合に向けた軌道制御運用についての報告がなされた。同時に10月6日に6分、12日、13日に9分ずつの酸化剤投棄運用を実施したとの発表もあった（酸化剤投棄運用は19日、「あかつき」チームTwitter上で"無事終了"の発言があった）。11月には近日点におけるRCSによる軌道制御を実施予定。なお今後の検討や実施結果によっては、軌道制御計画を変更する可能性がある。
1回目11/1 ΔV 90m/s
2回目11/10 ΔV 90m/s
3回目11/21 ΔV 約70m/s （過去２回の補正を含めた数値となるため変更の可能性あり）
(http://www.isas.jaxa.jp/j/topics/topics/2011/1026_sac.shtml)
　また2010年12月時の想定通り、あかつきの寿命を考慮しつつより小さい周回軌道となる2016年12月、及び2017年1月の再会合も視野に入れているとの情報もある。
2011年11月1日
　近日点におけるRCSによる第1回軌道制御を13時22分から587.5秒間実施。（88.6m/s）
2011年11月10日
　近日点におけるRCSによる第2回軌道制御を13時37分から544秒間実施。（90.6m/s）
2011年11月21日
　近日点におけるRCSによる第３回軌道制御を13時57分から342秒間実施。（63.8m/s）（※それぞれの加速度は1月31日に発表された。）
 
2012年1月31日
　軌道投入失敗の原因究明の最終的な結論、及び今後改善すべき事項が報告された。　
(http://www.jaxa.jp/press/2012/01/20120131_sac_akatsuki_j.html)
  1）燃料側逆止弁（CV-F）で弁シールを透過した酸化剤蒸気と燃料蒸気の反応で生成された塩（硝酸アンモニウム）がCV-Fを閉塞。
 2）燃料タンク圧の低下によりOMEに供給される燃料流量が低下し、OMEでの酸化剤/燃料混合比がスラスタの設計条件を逸脱。
 3）想定外の高温での燃焼状態となり、スラスタノズルが破損。
 4）探査機姿勢に異常が発生し、自律制御によって燃焼を停止 。必要な減速が得られなかった。
 
　また今後の運用については以下のように報告された。
(http://www.jaxa.jp/press/2012/01/20120131_sac_akatsuki_2_j.html)
　1）探査機寿命を勘案しつつ、2015年以降の金星周回軌道再投入を検討している。
　2）2015年に金星周回軌道に投入する場合、太陽摂動による近金点高度が低下することを緩和させるため，極軌道に近い軌道を選ぶ必要がある。
　3）これに対し、2015年の金星再会合時に金星スウィングバイを行い、2016年に金星周回軌道に投入する場合には、太陽摂動の効果を考慮しても赤道面に近い軌道（当初の予定により近い）を選択できる可能性がある。
　4）いずれの場合においても遠金点高度は当初の目標と比較して高くなる。

つまり、
 　1）太陽の近くを周回しているので、機材保護のためになるべく早く金星に辿り着き、観測を開始したい。（＝早くしないとあかつきくんが熱中症になったり大ヤケドする恐れあり）
　2）最も早いのが2015年11月だが、太陽と金星、あかつきの位置関係から極軌道を選ばざるを得ず、観測できる項目が減る。（＝あかつきくんがきんせいちゃんにぶつかるのを避けるために縦周りの軌道になり、きんせいちゃんを上手く撮影できない）
　3）2015年の再投入を見送って2016年にした場合、最初に予定したものに近い軌道で観測ができる。ただしあかつきの寿命は保証できない。（＝あかつきくんに暑いのを我慢してもらうことで、より良い位置からきんせいちゃんの写真が撮れるようになる。その前にあかつきくんがダウンしてしまうかもしれないので注意が必要）
　4）どちらもベストポジションからの撮影ではない。

※編集者の方へ。動きがありましたら、随時、加筆をお願い致します。

関連動画

     

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関連項目

• 科学
• 打ち上げロケット・宇宙機の一覧
  
  • 火星探査機「のぞみ」
  • 小惑星探査機「はやぶさ」
  • ソーラーセイル実証機「IKAROS」
• 宇宙航空研究開発機構（JAXA）/宇宙科学研究所（ISAS）
• 初音ミク絵を搭載する署名プロジェクト

外部リンク

• 金星探査機　あかつき（PLANET-C)　（JAXA)
• 金星探査機　あかつき　プロジェクトサイト（ISAS）
• twitterあかつきチーム → フォローは@Akatsuki_JAXA
• JAXA｜「お届けします！あなたのメッセージ、暁の金星へ」～「あかつき」メッセージキャンペーン～
• 匿名１００名募集！ミク絵を金星探査機に貼りませんか？ - プロジェクトの総合紹介ページ
• ITmedia News　（取材：超電磁P）
  • 「金星へ飛び立つ「あかつき」と初音ミクパネルを見てきた」?(2010/02/23)
  • 「初音ミク「あかつき」に搭乗！　種子島で実機を見てきた」?(2010/04/08)
  • 「初音ミク搭乗の金星探査機「あかつき」、打ち上げに向け発射台へ」 (2010/05/17)
  • 「初音ミクついに宇宙へ！　「あかつき」打ち上げ成功」 (2010/05/21)

脚注

1. *金星艦隊・・・現在、金星を目指して航行している「あかつき」「イカロス」「UNITEC-1」「（H2Aの）2段目」を一つの艦隊に見立てた呼び名。ちなみに、2010年10月の都内某所で行われたシンポジウムにて、中村PMが「金星艦隊」という言葉を口にしたことが確認されたらしい。
2. *元ネタは、「キャプテンハーロック」。原作者の許可を得たとかなんとか…。また、ハレー彗星の時の「彗星艦隊」から来ているという説もある。
3. *http://news.nicovideo.jp/watch/nw13031
4. *http://smatsu.air-nifty.com/lbyd/2010/12/121011-303f.html
5. *無重量空間で燃料は地上の様に自然と流れないので、流量を一定に保つ為にも燃料を押し出す力が必要となる
6. *朝日新聞・社会欄38面(http://www.asahi.com/science/update/1218/TKY201012180320.html)
   
7. *asahi.com1月4日付（http://www.asahi.com/science/update/0103/TKY201101030294.html）
8. *毎日.jp1月5日付（http://mainichi.jp/select/science/news/20110105k0000m040105000c.html）