ロゼッタ: ミッションの全貌をリアルタイム3Dで
2014年11月12日
ロゼッタ ミッションの全貌：探査機が太陽系を10年かけて旅したチュリュモフ・ゲラシメンコ彗星（67P）への実際の軌道と、2014年11月12日のフィラエの着陸を、リアルタイムの3D再現で体験しよう。
2004年3月2日。
ギアナのクールーで、アリアン5が彗星へ向けて出発を待っています。
積むのは3トンの欧州の探査機ロゼッタ。
目標は67P/チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星。直径4キロです。
ランデブーは地球から4億キロの場所で行われます。
火星の軌道のはるか先、小惑星帯の中で。
彗星を周回した探査機も、着陸した探査機もまだありません。
彗星は太陽系を作った物質を、そのまま保っています。
地球の水と生命の材料は、彗星が運んだのでしょうか。
欧州宇宙機関（ESA）の計画で、費用は約14億ユーロ。
打ち上げ。固体ブースター2本とヴァルカンエンジンが750トンを持ち上げます。
ロゼッタは1年前、別の彗星ウィルタネンへ発つ予定でした。
別のアリアン5の失敗で延期となり、新しい目標が選ばれました。
高度66キロメートル。空になった固体ブースター2本が分離します。
高度106キロでフェアリングが開き、ロゼッタが初めて宇宙を見ます。
主段が分離。上段だけがロゼッタを運びます。
普通なら、最終段は分離の直後に点火します。
ここでは約2時間漂い、軌道上の最適な点で点火しました。
15分の燃焼で、ロゼッタは時速37,500キロで地球を離れます。
地球の上空1,360キロで分離。ロゼッタは単独になります。
実は単独ではありません。側面に着陸機フィラエを抱えています。
彗星に着くと、ロゼッタはフィラエを切り離し、表面に着陸させます。
この先、10年の旅と64億キロメートル。
ロゼッタが太陽電池パドルを展開。全幅32メートルです。
これまでのどの探査機より遠い場所で、電力を賄います。
操縦するのは、ドイツ・ダルムシュタットにあるESAの管制センターです。
地球を離れたロゼッタは、惑星のように太陽を回り始めます。
出発から半年、ロゼッタは地球から7,600万キロの位置です。
太陽からの距離は地球とほぼ同じ。1年の周回で地球へ戻ります。
彗星へ直接送れるロケットはありません。速度が足りないのです。
そこで地球に接近し、地球の速度を少し分けてもらいます。
スイングバイは全部で4回。地球3回、火星1回です。
67Pとすれ違うのではなく、並んで飛び、周回するのです。
1986年、欧州のジオットは秒速68キロでハレー彗星とすれ違いました。
機体には観測機器が11種類。フィラエもさらに10種類積みます。
名前は、ヒエログリフ解読を可能にしたロゼッタストーンから。
フィラエはナイル川の島の名。そのオベリスクが解読を助けました。
ロゼッタと地球はそれぞれ太陽を一周し、同じ場所で再会します。
2005年3月4日。出発から1年、ロゼッタが地球へ戻ります。
1年飛んでも速度は増えていません。出発した時と同じ速さで戻ってきます。
しかし地球の重力が進路を曲げ、加速させます。
燃料は一滴も使いません。地球が速度を分け与えるのです。
最接近は太平洋の上空1,954キロメートル。
この時、ロゼッタは地球と月で観測機器を試しました。
太陽に対する速度は時速107,000キロから122,000キロへ。地球が15,000キロを譲ります。
引き換えに地球は減速します。1年で遅れる距離は、原子1個よりも小さなものです。
速度を増したロゼッタは太陽から遠ざかり、その軌道は火星の軌道と交わります。
2007年2月。ロゼッタが火星へ。他の惑星の接近はこれだけです。
旅で最も危険な接近。地表から250キロを通過します。
夜側で火星の影に入ります。25分間、太陽がありません。
これほど長い日陰を想定していない電池が、持ちこたえるか。
最接近、時速36,000キロ。
火星がロゼッタを地球へ送り返します。
この時フィラエが、ロゼッタのパドル越しに火星を撮影しました。
地球はさらに2回、速度を与えます。2007年と2009年です。
新しい軌道は、太陽から7億9000万キロまでロゼッタを運びます。
これほど遠くでは電力が足りず、ロゼッタは31か月の眠りにつきます。
2014年1月20日、ロゼッタが目覚めます。67Pまで900万キロです。
2014年8月。10年の旅の末、67Pが大きくなります。
核の形は誰も予想しませんでした。アヒルのような二つの塊です。
大きさはわずか4キロ。12時間で1回自転します。
彗星は時速55,000キロ。ロゼッタも今、同じ速度です。
2014年8月6日、100キロの距離。初めて探査機が彗星に随伴します。
1969年、クリム・チュリュモフが、スヴェトラーナ・ゲラシメンコの撮った写真乾板で発見。
名前は2人から。「67P」は、67番目に登録された周期彗星という意味です。
まだ周回はしません。彗星の前で、100キロ、次に50キロの三角形を描きます。
9月10日、30キロで周回軌道に入り、段階的に降りていきます。
2014年10月15日。地表から10キロ未満まで降ります。
重力が弱すぎて、周回する速さは歩くより遅いほどです。
カメラは20センチの細部まで見分けます。
着陸地点を選びます。平らで、日が当たり、電波が届く場所を。
9月半ば、ESAは小さい方の塊のJ地点を選びます。
しかし地面が氷のように硬いか雪のように柔らかいか、誰も知りません。
太陽に温められ、彗星の氷がガスと塵に変わります。
6月にはすでに、毎秒コップ1杯の水の放出を測っていました。
10月末、ロゼッタは再び上昇。フィラエは核の中心から22キロで切り離されます。
2014年11月12日。J地点はナイル川の島の名、アジルキアに。
フィラエは100キロ、脚3本、機器10種、電池は60時間分。
夜のうちにガス推進器が動かず。それでも切り離します。
接地時にフィラエを押さえるものがありません。頼りは銛2本です。
信号が地球に届くまで28分。すべて自動で進みます。
切り離し。毎秒19センチで離れ、脚を広げます。
操縦するエンジンはなく、落下は前もって計算されています。
フィラエは、ドイツとフランスが率いる欧州の共同チームが造りました。
離れながら、フィラエはここでロゼッタを撮影しました。
地球の10万分の1の重力の中を、7時間かけて落ちます。
降下中も、機器はすでに塵とガスを測っています。
下では彗星が回転中。動く地面を狙う必要があります。
接地20分前。フィラエは毎秒1メートル、歩く速さです。
接地。探査機が初めて彗星の地表に触れました。
銛で地面に固定するはずでした。留めるものはなく、跳ね返ります。
地球では待つしかありません。信号が5億1000万キロを渡るのに28分かかります。
ダルムシュタット、17時03分。脚は確かに地面に触れました。管制室に拍手。
しかし銛は発射されず、太陽電池は回転を示しています。再び浮き上がったのです。
高さ1キロ近くまで上がり、2時間近く飛びます。
下で彗星が回り、触れた場所には戻れません。
遠くに落ち、さらに数分の跳躍をもう一度。
フィラエは崖際のアビドスで、脚を1本浮かせて止まります。
その夜、磁力計が確かめます。フィラエは彗星に3回触れていました。
ロゼッタが地平線の下に沈み、翌朝まで交信できません。
フィラエは彗星の頭部を貫いて、ロゼッタへ電波を送ります。
電波の通り方から、内部は多孔質で、4分の3がすき間だとわかります。
11月13日。最初の写真が届きます。数メートル先に岩の壁。
影に閉じ込められ、太陽が当たるのは1日に1時間半だけです。
太陽電池はほとんど充電できず、電池だけが頼りです。
チームは計画を変更。電力があるうちに、10の装置すべてを動かします。
ハンマーが全力で地面を打ちますが、数ミリしか入りません。
20センチのちりの下に、予想よりはるかに硬い氷がありました。
11月14日。ドリルが下りますが、地面に届いたのかは誰にもわかりません。
フィラエは固定されていません。硬い地面を掘れば、本体のほうが押し返されかねません。
最後の操作。本体を35度回して、太陽電池を太陽に向けます。
11月15日、真夜中過ぎ。最後のデータが届き、電池が尽きます。
フィラエは眠りにつきます。10の装置はすべて動きました。居場所は誰も知りません。
ロゼッタが一帯を撮影。フィラエほどの点が5つ。どれも彼ではありません。
電波の測定で範囲は16×160メートルに絞られます。それでも見えません。
2015年3月。彗星が太陽に近づき、ロゼッタは耳を澄ませ始めます。
ロゼッタを伴い、彗星は太陽へ落ちていき、火星の軌道の内側に入ります。
2015年6月13日、ダルムシュタット22時28分。信号です。フィラエは生きていました。
85秒間のデータ。機内は-35℃、使える電力は24ワット。
メモリには8000個のデータ。何日も前から目覚めていたのに、話せずにいたのです。
さらに7回の交信。どれも短く不安定で、観測は始められません。
送信機と受信機が1台ずつ壊れたらしく、残る送信機も勝手に切れます。
ロゼッタはもっと近づいて聞き取りたいのに、ちりがそれを許しません。
2015年7月9日、最後の信号。その後、フィラエは二度と応えません。
2015年7月30日、成果が発表されます。有機分子16種、うち4種は初めてのものです。
2015年8月13日、彗星は太陽に最接近。1億8600万キロ。
氷は溶けない。熱せられ、そのまま気体になる。
だがその氷は表面にない。黒い塵の殻の下にある。
ガスは陥没した穴から噴き出す。深さ200メートルのものもある。
どの領域も、その日の出で目覚め、その日没で消える。
毎秒300キロの水を失う。2014年の千倍だ。
太陽の光に押され、塵は背後へ長い尾を引く。
ロゼッタは退かざるを得ない。塵の中で星姿勢計が空を見失った。
太陽を回った彗星は寒い外側へ戻り、活動は少しずつ弱まります。
2016年1月。最後の指令。はずみ車を回して、ちりを振り落とします。
指令は送られました。応答はありません。
2016年7月27日。電力を節約するため、ロゼッタはフィラエを聞くのをやめます。
2016年9月2日。2.7キロから撮った写真で、ロゼッタがついに見つけます。
横倒しで暗い割れ目にはまっていました。交信がうまくいかなかったわけです。
22か月の捜索。その4週間後、ミッションは終わります。
2016年9月、彗星はロゼッタ到着時よりも太陽から遠くにあります。
パネルには太陽が遠すぎ、ロゼッタは彗星で任務を終えます。
ゆっくり地表へ降りながら、最後まで撮影を続けます。
67Pの水は、地球の海の水とは異なります。
地球の水の大半は、67Pのような彗星から来たのではありません。
ロゼッタはアミノ酸のグリシンとリンも検出しました。
太陽系の誕生から保たれてきた、生命の材料です。
接地とともに沈黙。クールー出発から12年半でした。
2機は彗星に残り、彗星とともに太陽を回り続けます。
人類の探査機が彗星に着陸したのは、これが初めてでした。ESAのチームがこの偉業を成し遂げたのです。