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「ステラナビゲータ」を使って「はやぶさ2」と旅する

2014年12月に地球を旅立った探査機「はやぶさ2」は、小惑星リュウグウへ向けての道のりを順調に航行中だ。

肉眼で見ることはできないが、パソコンソフトやモバイルアプリでその位置を表示して、今も確かに星空の中で孤独な旅を続ける「はやぶさ2」に思いを馳せてみよう。

「はやぶさ2」のミッション

「はやぶさ2」打ち上げ
画像提供:JAXA

世界で初めて小惑星の地表物質を持ち帰ることに成功した小惑星探査機「はやぶさ」。その「応用編」ともいえるのが、2014年12月3日に地球から旅立った「はやぶさ2」のミッションだ。

鹿児島県の種子島宇宙センターからH-IIAロケットで打ち上げられた「はやぶさ2」は、約1年間地球軌道に沿うように飛行を続けている。2015年12月には地球に接近してその重力と公転運動を利用する「スイングバイ」を行い、目標天体である小惑星リュウグウに向かう軌道へと移る。その後さらに2年半を経て、小惑星に到達するのは2018年6月の予定となっている。

「はやぶさ2」は幅1kmにも満たない小惑星を追跡飛行しながら、約1年半にわたってじっくりと調査を行う。上空からの観測や、「はやぶさ」が行ったような地表物質の採取はもちろん、「はやぶさ2」ミッションの目玉である地表下物質の採取も行う。これは地表に弾丸をぶつけて出来たクレーター跡にタッチダウンし露出した地下物質を採取するという、かなり挑戦的な試みとなる。太陽光などによる変質をあまり受けないまま、太陽系の誕生のころの記憶をより鮮明に留めた物質を人類が初めて手にするチャンスなのだ。

小惑星リュウグウの探査を終えた「はやぶさ2」は帰途に着き、小惑星のサンプルが収められたカプセルを携えて2020年に地球に戻る予定だ。満身創痍となっていた初代「はやぶさ」はやむをえずの大気圏突入となったが、「はやぶさ2」はカプセルを地上に投下した後再び次の目標に向けて飛び立つことが期待されている。太陽系の歴史を探る「はやぶさ2」の壮大な旅がこれからどんなものになるのか、ぜひ注目して見届けよう。

≪ミッションの全容を月刊「星ナビ」で≫

月刊「星ナビ」2014年12月号

月刊「星ナビ」2014年12月号では「はやぶさ2」を大特集。ミッション全容の解説など盛りだくさんの記事に、「はやぶさ」「はやぶさ2」両面ポスターが付録。

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「はやぶさ2」がクレーターにタッチダウンする様子
画像:©ライブ©HAYABUSA2製作委員会

スイングバイとは?

地球スイングバイとは、地球の重力につかまりその公転運動に引っ張られることで、探査機の軌道の方向や速度を大きく変更する技術のことだ。天体の力を借りることで本来不可能なルートを取ることができたり、探査機に載せる燃料を節約し、その分探査機をより丈夫にしたり多くの観測機器に積載量を費やすことができるといったメリットがある。

ステラナビゲータ10の「はやぶさ2・シミュレーションパック」の収録アニメーション「太陽系の中での動き」を見るとわかるように、2014年12月3日の打ち上げ以来、「はやぶさ2」は実はほぼ地球の公転軌道に沿うように飛んでいた。1年後の2015年12月3日に迎える地球スイングバイで、はやぶさ2は加速して弾き出されるように地球の公転軌道を離れ、小惑星リュウグウへと向かうコースに乗る。

空を見上げて「はやぶさ2」に思いを馳せる

PCソフト「ステラナビゲータ」で

はやぶさ2・シミュレーションパック

天文シミュレーションソフト「ステラナビゲータ10」用の無償インストールパッケージはやぶさ2・シミュレーションパックでは、「はやぶさ2」が地球でスイングバイをする際の動きを正確に再現するとともに、大きく太陽電池パネルを広げた「はやぶさ2」が、地球のそばをすり抜けていく様子も見ることができる。もちろん実際にその姿を見ることはできないが、昼間の空で、星空の中で、「はやぶさ2」を感じてみよう。

「はやぶさ2」の位置を地平座標の星図で表示

11月末明け方ごろの東の空。「はやぶさ2」がヘルクレス座方向にあるのがわかる(ステラナビゲータで星図作成、以下同)

手順

  1. 地上から見た星空を表示するよう設定
    1. 「設定」→「スタイル」→「標準」で、「標準」スタイルに設定する。
    2. 「編集」→「初期化」で、「標準」スタイルのデフォルトである「地平座標」表示に設定する。
  2. 日時と場所を設定
    「設定」→「日時」「場所」から、視点となる場所と日時を設定する。
  3. 「はやぶさ2」の位置を表示
    1. 「天体」→「探査機」ダイアログを表示する。
    2. 「はやぶさ2」の「表示」にチェックを入れ、「名称」、名称の表示方法(日本語またはアルファベット)、経路の表示を選択して、「OK」をクリックする。
    3. 星図に「はやぶさ2」の位置が表示される。
  4. 地上から見た日々の動きをシミュレーション
    日付をすすめると、地上から見た「はやぶさ2」の動きがわかる。

「はやぶさ2」の位置を地平座標の星図で表示

画角を表示して撮影構図を検討。難易度は高いが、写真に捉えることができるかもしれない

シミュレーション精度について

◆ 等級表示について

「はやぶさ2・シミュレーションパック」をインストールすれば、スイングバイ中の位置も正確に表示できるようになる。このときは10等級ほどまで明るくなることが期待されており、写真に捉えることができるかもしれない。

このときの実際の明るさを推測するのは難しいが、最も明るくなった時で10等級とした場合の等級を表示できるようにする設定(シーン)を「コンテンツライブラリ」でダウンロードできる。これを使えば、明るさがどの程度変化するのか、いつごろ地球の影に入って見えなくなるかの目安にもなる。

なお、表示される「はやぶさ2」の明るさ(等級)は概略値であり、すでにいろいろなご意見が寄せられている。「設定」メニュー→「コマンド入力」ダイアログで以下のコマンドを入力することで、絶対等級を調整できる。

solar.spacecraft.hayabusa2.magnitude.m1 = 33.1

◆ 3Dモデルの向きについて

表示されるはやぶさ2の3Dモデルについて、向きは必ずしも実際のものと一致はしないが、原則として「太陽光パネルは太陽に向ける」「イオンエンジンは進行方向と逆に」としている。

地球スイングバイ前後の経路を表示

「はやぶさ2」の見える経路は場所によって大きく異なる。ステラナビゲータ10の[場所]の設定で経度・緯度・標高を確認してフォームに入力し、[追加天体ファイルをダウンロード]ボタンをクリックすると、「はやぶさ2」のスイングバイ前後の経路をステラナビゲータ10の星図に表示するためのデータをダウンロードできる。

ダウンロードしたファイルは、次の手順でステラナビゲータ10の星図に表示できる。

  1. ステラナビゲータ10の「天体」メニューから「追加天体」を選択
  2. [追加]ボタンをクリックして、ダウンロードした hayabusa2.adf を選択し、[開く]をクリック
  3. リストに表示された[hayabusa2.adf]の左のチェックボックスをONにし、さらに左下にある[文字表示(S)]のチェックボックスをONにする
  4. [OK]ボタンを押すと、星図上に「はやぶさ2」のスイングバイ前後の経路が表示される

なお、星図上の日付および時刻はすべてJST(日本標準時)で表示される。

経度: 東経 西経 °

緯度: 北緯 南緯 °

標高: m

2015年12月2日 13:00追記
2015年11月26日の軌道修正(TCM2)を反映した情報を使ってデータを作成するように更新しました。 以前にご利用いただいた方も、再度データをダウンロードしていただけますようお願いします。

スマートフォンアプリで

iPhone用「iステラ」ではやぶさ2を表示
iPhone用「iステラ」ではやぶさ2を表示

スマートフォン・タブレット端末用星図アプリでも「はやぶさ2」の位置を表示することができます。

iPhone用「iステラ」iPad用iステラHD
「検索」ボタン→「探査機」→「はやぶさ2」で星図の中央に表示します。

Android用「スマートステラ」
「Google Play」版および「auスマートパス」版では、「はやぶさ2」の位置を表示することができます。これ以外の「ソフトバンク App Pass」版や「NTTドコモ スゴ得コンテンツ」版等についても順次対応予定していく予定です。

3Dモデルでシミュレーション

「はやぶさ2パッケージ」をインストールしたステラナビゲータで「お気に入り」メニューから項目を選ぶと、3Dモデルで描写された「はやぶさ2」の動きをシミュレーションできる。(画像:©ライブ©HAYABUSA2製作委員会)

旅立ち

旅立ち

2014年12月3日に打ち上げられた「はやぶさ2」が地球から旅立つようすをシミュレーション。ぐるっと回転して、3Dモデルの機体をつぶさに見せてくれる。

地球スイングバイ1

地球スイングバイ1

2015年12月の地球スイングバイのようすを「はやぶさ2」とともにシミュレーション。遠くの星は静止しているように見えるため、地球の方が飛んでくるように感じられるのが面白い。

地球スイングバイ2

地球スイングバイ2

地球スイングバイのようすを「はやぶさ2」の視点でシミュレーション。

星座の中での動き

星座の中での動き

恒星を背景にした「はやぶさ2」の動きをシミュレーション。

太陽系の中での動き

太陽系の中での動き

地球と小惑星リュウグウの軌道、「はやぶさ2」の航路を太陽系俯瞰でシミュレーション。打ち上げから地球スイングバイ、小惑星到着までの動きがよくわかる。

動画:地球スイングバイ

動画:太陽系の中の動き

はやぶさ2 3Dモデル提供にあたって
〜上坂浩光さん(有限会社ライブ)よりメッセージ

2014年12月3日、「はやぶさ」の“遺志”を受け継いだ「はやぶさ2」が、宇宙に旅立ちました。「はやぶさ2」は今現在まさに宇宙空間を旅していて、今年12月3日の地球スイングバイを目指して航行中です。そんな「はやぶさ2」の軌道シミュレーション機能が「ステラナビゲータ」に搭載されたと聞き、とても嬉しく思っています。

探査機は一度地球を離れてしまうとその存在が遠くなってしまうものですが、この機能によって『彼』を再び身近に感じることができるのではないかと思います。今回の機能追加にあたっては、僕が作った映像作品「HAYABUSA2-RETURN TO THEUNIVERSE-」で使われた「はやぶさ2」のモデルを提供させていただきました。ですので、ステラナビゲータで表示される「はやぶさ2」は、本物に近いイメージとなるはずです。是非ステラナビゲータのシミュレーション機能を活用して、「はやぶさ2」の「今」を実感してください。そしてカプセルを地球に届けるまで、「はやぶさ2」を見守ってもらえればと思います。

プラネタリウムで「はやぶさ2」に会う

本パッケージで見られるシミュレーション用3Dモデルは有限会社「ライブ」提供によるもの。初代「はやぶさ」が地球帰還を果たす前に製作・公開された同社製作のプラネタリウム番組「HAYABUSA - BACK TO THE EARTH」(上坂浩光監督)は、「はやぶさ」への関心をつなぎ、さらに高めるのに一役買った作品で、劇場公開もされるなど大好評を得た。

その続編とも言える「HAYABUSA2 - RETURN TO THE UNIVERSE」では、今回使用された3Dモデルの「はやぶさ2」がドームの宇宙空間で迫力いっぱいに飛び回る。

「Back to the earth」から「Return to the Universe」へー「はやぶさ」から「はやぶさ2」へと受け継がれた旅は、全国のプラネタリウムで今新たな軌跡を描く。

「HAYABUSA2 - RETURN TO THE UNIVERSE」公式サイト

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HAYABUSA2 - RETURN TO THE UNIVERSE

「HAYABUSA2-RETURN TO THE UNIVERSE-」作品について
〜上坂浩光監督(有限会社ライブ)よりメッセージ

今思えば、この作品は、僕が「はやぶさ」地球帰還を見届けたその瞬間に生まれました。地球大気に飛び込まざるを得なかった「はやぶさ」。できればこの手で受け止めてやりたいとさえ思いました。「はやぶさ」が残した想いに全力で応えたい…「はやぶさ」を引き継ぐ次のミッションが行われる時、僕はそのミッションを応援する作品を絶対に作ってやろうと思ったのです。

この作品は、「はやぶさ2」と「はやぶさ2を応援した人たち」の物語です。一時はミッション中止に追い込まれた「はやぶさ2プロジェクト」。しかしそれは人々の想いによって蘇ります。「はやぶさ」が「はやぶさ2」となって宇宙に帰っていく…H-IIAロケットによって上昇するその姿が、「はやぶさ」の地球帰還に対する私たちの強い答えなのです。この作品の最後のシーンには、そんな想いが込められています。

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