大学生による【はやぶさ2】のカプセル研究プロジェクト始動！

 

  

 

ごあいさつ

 

ページをご覧いただきありがとうございます！

 

私たちは今、とある観測研究プロジェクトに取り組んでいます。その名も、「Hayabusa2 Radio Wave Reflection Project ~Artificial Meteor Burst Interference~」。プロジェクトのミッションは、人工物の再突入が及ぼす無線通信の障害の有無について調査することです。

 

JAXA のはやぶさ 2 サンプルリターンカプセル観測の公募へ応募し、はやぶさ2カプセル回収チームの一員として観測に挑めるよう、準備を進めております。

 

今回、その活動のために必要な資金をクラウドファンディングで集めることにしました。決して簡単な金額ではないかもしれませんが、皆さんのご支援をどうかよろしくおねがいします！

 

 

 

メンバー紹介

 

私たちは今回、2020年末に帰還予定の小惑星探査機はやぶさ 2 再突入カプセルを利用して調査したいと考え、はやぶさ 2 サンプルリターンカプセル観測の公募へ応募し、JAXA との共同研究実現に向けて準備を進めております。

 

メンバー4名は全員大学2年生で、同じ岐阜県出身で昔から仲の良い友人同士です。中学校の頃から一緒にアマチュア無線やフリーライセンスラジオといった趣味の無線通信を楽しんだり、ロボットコンテストに出場したりしてきました。皆、「HAYABUSA2プロジェクト」を始め、宇宙に関することが大好きです。

 

大学での研究室配属や研究を始める前に、このような本格的な観測研究活動に参加できることは、私たちにとってまだ知らない研究分野に踏み込めるチャンスです。プロジェクト運営の経験も含め、私たちにとって今後の進路の選択などにも関わる、非常に大きな成長の機会だと考えています。

 

 

 

代表　川地皐平　(Kohei Kawachi)

中部大学　工学部　ロボット理工学科 2年

JS2BWI

【コメント】

JAXA からはやぶさ 2 カプセル観測キャンペーンが公募されているのを知って、とても興奮しました。小さな頃から大好きだった、”はやぶさ”にこのような形で関われるとすれば、とても嬉しく思います。チャンスは一瞬、一度です。この一度のために全力を尽くし、自然に対する理解を深めたいです。また、カプセル帰還の光景を目に焼き付けたいです！！

 

 

 

田中康暉　(Koki Tanaka)

東京大学　理科Ⅰ類　工学部（推薦4期） 2年

JS2CBD

【コメント】

JAXAはやぶさ2プロジェクトチームの英知と技術のおかげで、はやぶさ2のカプセルをテーマにした私たちの観測研究プロジェクトが成り立っています。約1年間の短期プロジェクトですが、カプセル帰還の観測チャンスを存分に活かし、新たな発見ができるよう全力を尽くします！

 

 

 

河村朋冶 (Tomoya Kawamura)

愛知工業大学　工学部　電子情報工学専攻 2年

JS2CIK

【コメント】

数々の偉業を成し遂げてきたはやぶさ２のカプセル回収に同行できるとすれば、非常に嬉しく思います。また、今回のような観測研究は初めてで滅多に経験できないので今ある知識や新たに学んだ知識を生かして良い結果が得られるように頑張ります。

 

 

 

中山尚 (Nao Nakayama)

同志社大学　文学部　国文学科 2年

【コメント】

他の3人と違い、私は理系ではないし、工学に関わる経歴があるわけではありません。しかし、自分の興味がある分野ならそんなこと関係ないというスタンスで今までやってきました。JAXA様との共同研究という最高の形で行える本プロジェクトの成果がより大きなものになるように、独自の視点からサポートしていきます！

 

 

 

きっかけは、JAXAによる

研究プロジェクトの公募でした

 

JAXAが現在運用している小惑星探査機「はやぶさ2」は、小惑星「リュウグウ」のサンプルリターンを目指し、現在は地球への復路の途中にあります。2020年末にはやぶさ2は地球に帰還し、サンプルの入ったカプセルは大気圏に再突入させ、地上に回収される予定です。
 
2019年12月、JAXAはHPに「HAYABUSA 2 サンプルリターンカプセル観測研究テーマ 提案募集」を掲載しました。はやぶさ 2 再突入カプセルの帰還は、大火球に匹敵する輻射光として地上から観測されると予想されており、材料・形状・質量・速度が既知で、発生時刻・座標も予想できる「人工流星」を観測できる貴重な機会です。このイベントは宇宙科学研究に、また将来の大気突入システムの開発や宇宙デブリ低減にむけた研究に、大いに貢献するだろうと考えられています。

私たちは、この公募を発見した川地の声掛けで集まり、「何か面白いことはできないか」と考えはじめました。そして、日頃からアマチュア無線に親しむ僕たちにとって聞き覚えのある現象、「流星バースト通信」のことを思い出したのです。

 

 

 

流星バースト通信とは？

「流星バースト」とは、流星の飛跡に残る大気中の柱状の電離気体のことです。そして、この流星バーストによる電波の反射を利用した通信のことを、「流星バースト通信」と呼びます（アマチュア無線の世界では、流星散乱通信とも呼びます）。最大で2000km程度の見通し外通信ができるといわれており、主に、VHF帯（30~300MHz）、つまりFMのラジオ放送などが集中している周波数帯で発生する現象です。

 

そのため、流星群のときに外にラジオを持ち出して聞いていると、プツンプツンとノイズのような音が入ることがあります。これは、流星群の流星バーストに遠方のラジオ電波が反射し、受信している証拠なのです。

 

''Poorman's satellite''　これは20世紀後半、流星バースト通信研究のブームをニューヨークタイムズが取り上げた際に報じた見出しです。20世紀後半にはこの「流星バースト通信」の研究が盛んに行われました。

 

 

 

疑問

人工物が大気圏に再突入した時も、
無線電波に影響が及ぶのだろうか

 

これまで、流星バーストや流星バースト通信に関する研究は、太陽系を漂う数十mg程度の宇宙塵による流星を対象に行われてきました。一方、宇宙塵とは特徴が異なる「人工物」の大気圏再突入における、混信、ノイズ等の無線通信障害についての観測・研究は、現在まであまり行われてきませんでした。

 

しかし、はやぶさ 2 再突入カプセルを始めとして、運用が終わった人工衛星や、宇宙デブリ、再利用ロケット、有人宇宙船など、人工物が大気圏に再突入する場合でも、流星バーストと同様の現象が生じると考えられます。

 

今後宇宙開発が進めば、人工物の大気圏再突入の頻度が高まることが予想されます。人工物による流星バーストが多発すれば、地上の無線通信障害などが起きるリスクが高くなる可能性があると私たちは考えています。流星バーストが影響を与えるVHF帯といわれる周波数帯には、ラジオのFM放送だけでなく、船舶同士の無線通信（AIS）や消防無線、防災無線など重要な無線通信インフラが集中しています。もし、これらの通信に大きな障害が起きたら、船舶の海洋上での安全や、災害などの非常時の情報網に影響がでるかもしれません。
 
数々の運用が終了した人工衛星や、宇宙デブリの再突入がありますが、今回のはやぶさ 2 再突入カプセルの帰還は、材料・形状・質量・速度が既知で、発生時刻・座標も予想できる人工物の大気圏再突入を観測できる貴重な機会です。まだ明らかになっていない、「人工流星バースト通信」の地上のVHF帯通信への影響を観測・研究するには、絶好のチャンスなのです。

 

 

 

迎えたJAXAでのプレゼン

 

こうして私たちは、「はやぶさ2からのメッセージを受け取れ!~大気圏再突入物体による電離柱発生現象の観測研究 ~」というテーマで、プログラムに応募しました。 当時大学1年生だった僕たちにとって、非常に大きな挑戦でしたが、無事に書類審査を通過することができました。

 

その後、はやぶさ2プロジェクトチームの方々や、流星の研究をされている先生方に向けたプレゼンテーションの準備が始まりました。メンバーは、岐阜・東京・京都と住んでいる所が離れており、実際に会ってミーティングをすることができません。そこで、プレゼンテーション当日までは、ビデオ通話を通して、スライドや発表の準備を進めました。

 

 

また、スライドの質を向上させるため、当日どんな質問にも答えられるようにするため、流星バースト通信の文献や、観測機器（Software Defined Radio、アンテナ）の勉強・構想、電波・無線機器等の勉強をたくさんしました。

 

大学の図書館に行って、本を探してみると、流星バースト通信について書かれたものが1997年以降、主要な本が出版されていないことに気が付きました。流星バースト通信に関する専門書が少ない中、図書館の本棚の隅や、書庫に眠っていた本を取り出して、勉強しました。

 

2020年2月、いよいよJAXA相模原キャンパスにて最終プレゼンが行われました。有名な先生方を前にして、非常に緊張しましたが、自分たちの観測研究テーマは、将来の宇宙開発や通信インフラにとって価値のあるものだと信じ、懸命にプレゼンをしました。

現在、選考結果を待っている段階ですが、我々の提案は審査を通過し、はやぶさ 2 サンプルリターンカプセルの観測に参加できるものと確信しています。
 

 

 

 

オーストラリアでの観測にむけて

吉報を待つ間、準備期間も限られていることから、僕たちは2020年末の観測に向けて、観測機器の選定や、観測計画の立案を進めています。
 
具体的には、カプセル帰還時に観測地にてアンテナをいくつか設置し、SDR（※）というソフトウェアを通して、カプセルの流星バーストに反射した電波を受信しようと考えています。今回は、ラジオ局の電波や、アマチュア無線家に依頼して発射してもらった電波などを、私たちの受信基地局にて取得しようと考えています。

しかしながら、1つ課題があります。それは「資金」です。

今回のプログラムに参加する必要条件として、資金を自ら準備することが求められています。私たちは独自の学生プロジェクトとして観測を行うため、活動資金は全て自分達で用意する必要があります。

 
プロジェクトには、渡航費や観測機材の購入費など、総額200万円程が必要となる見込みです。自分達の資金だけでは限界があります。そこで今回、この観測研究プロジェクトに興味を持っていただけた方、応援したいと思ってくださった方から、活動資金を集めようと、クラウドファンディングを始めさせていただきました。

 

 

＜資金使途＞

・観測時の渡航費、滞在費、移動費等

・観測機材　（PC・SDRチューナー・アンテナ・同軸ケーブル等）

・流星群発生時の試験観測　（日本国内での交通費等）

 

 

これを読んで頂いているあなたへ

 

今回のプロジェクトは、宇宙開発に伴って起こる可能性がある、地上での無線通信障害の有無を明らかにする挑戦です。官民ともに、益々進んでいる宇宙開発を、私たちの生活に支障が出ないようにこれからも進めていくにはどうすればよいか。この研究を将来の通信インフラ整備やGPS精度の向上に役立てるとともに、持続可能な宇宙開発に貢献できたらと考えています。

 

私たちは、はやぶさ 2 再突入カプセルの観測結果によっては、観測が終わっても、他の大気圏再突入物体による現象を観測するなど、上記のような問題の解決に向けて活動を続けていけたらと考えています。

 

最後に、新型コロナウイルスの蔓延で、これを見てくださっている方々も多大な影響を受けているであろうと思います。私自身も、外出自粛の中、家でこのページを執筆しております。世界中の人々が経済的にも、身体的にも、精神的にも、とても厳しい状況に置かれています。今の生活をすることで精一杯という方もたくさんいらっしゃることと思います。
 
しかし、このような時でも、このような時だからこそ、未来に向けた投資は本当に大切です。いつかコロナウイルスが収束した後、やっておいてよかったな、と必ず感じることができると思います。

 

私たちには、新しいアイデアはありますが、それを実現させる力は不足しています。この学生プロジェクトに、皆様のご支援を添えていただけないでしょうか。どうぞ、よろしくお願い致します。

 

 

 

応援メッセージ

 

 

はやぶさ2が地球に帰還して大気突入する稀有な機会を生かし、大学2年という若い学生が非常に面白い実験提案をしてくれました。JAXAの実験公募への多数の提案の中で厳正に評価され、選定されたこと自体がまず大きな成果です。いよいよこの11-12月にはやぶさ2を待ち受けます。本番に向けて十分な実験準備をして、素晴らしい成果を出せることを心より期待し、応援しています。またこれが今後の通信工学や宇宙科学・地球惑星科学に大きく貢献できることも祈っています。 

 

東京大学 大学院工学系研究科 航空宇宙工学専攻 教授

研究・技術アドバイザー

中須賀 真一

 

 

 

思い起こせば、かつて私も同じALS患者であるホーキング博士の「宇宙論」に胸を踊らせ宇宙を志した一人でした。卒業後は全く別の道に進んでいましたが、この度思わぬ形で御縁を頂きました。同じ岐阜県出身の若者のチャレンジを全力でサポートし、未来の宇宙開発の一助となれれば幸いです。皆様、熱い御支援の程よろしくお願い致します。

【略歴】

1978年生まれ。岐阜県出身。京都大学大学院工学研究科航空宇宙工学専攻修了。サッカーJリーグ・FC岐阜の社長に当時史上最年少の35歳で就任するも、 ALS(筋萎縮性側索硬化症)を発症し2年で退任。その後株式会社まんまる笑店を設立し『 ALS社長』として全国で講演・執筆活動を行う。

 

株式会社まんまる笑店

エグゼクティブ・アドバイザー

恩田聖敬

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※新型コロナウイルス感染拡大の状況によっては、はやぶさ 2 再突入カプセルの観測を見送る場合がございます。その場合も、皆様からいただくご支援は、観測機材の購入および試験観測のための費用として使用し、ご支援の返金はいたしかねますのであらかじめご了承ください。また、共同研究契約の締結ができなかった場合においても同様です。今後の状況に関しましては、随時、新着情報にてご報告させていただきます。

※本プロジェクトのリターンのうち、【お名前掲載】に関するリターンの条件詳細については、こちらのページの「リターンに関するご留意事項」をご確認ください。