彗星探査機ロゼッタとフィラエって結局どうなった?着陸時のトラブルでミッションは成功?失敗?

彗星探査機ロゼッタが2014年8月、チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星にランデブーし、周囲を集会しながら調査を行い、11月12日着陸機フィラエを投下しました。

フィラエは3度大きくバウンドして着陸地点を大きく逸れた後、傾斜の強く太陽の当たらない地形に斜めに着陸する形になりました。そして、機体をきちんと固定できない上、太陽が当たらず充電がままならないままでミッションに挑むこととなります。

短い時間ながらも限界までフィラエは調査を続けますが、最終的に休眠状態に入ることになります。そんな過酷な状況でミッションに挑むことになったフィラエですが、結局のところミッションは成功したのでしょうか?

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彗星へのランデブーと彗星探査の難しさ

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(http://www.esa.int/)

ロゼッタは2004年にESAのアリアンロケットによって打ち上げられました。打ち上げから数年越しの地球スイングバイ時に小さなトラブル?に見まわれながらも無事に彗星へ向かう軌道に乗ったロゼッタ。

しかし、しばらくするとロゼッタは太陽から離れすぎたことで充電ができなくなり、休眠状態に入らなければならなくなります。これは彗星に限らず、太陽から遠い位置を通る小惑星軌道であれば必ず通る道なのですが、彗星の場合は「太陽から離れている」と言うのが小惑星の場合より重要になります。

というのも、太陽に近づくと彗星の尾が発生してしまうからなのです

誤解されやすいことなのですが、彗星の尾と言うのは隕石や流星群などとは違って、大気圏との摩擦で発生しているわけではありません。太陽風や太陽放射による「太陽から発せられているエネルギー」によって、彗星表面が解けてはじき出される事によって発生してしいます。

つまり、彗星が太陽に近づくと彗星の尾が発生してしまい、観測状況が大きく変化してしまうのです。彗星の尾の成分などを調べる場合には都合が良いのですが、彗星の核を調べるのは非常に難しくなります。そのため、ロゼッタの彗星ランデブーとフィラエの着陸は太陽からまだ遠く離れている状態で行われました。

フィラエの着陸時のトラブル

十分な姿勢制御装置や減速装置が搭載されていないフィラエは、非常にゆっくりとした速度で彗星表面の着地点アギルギアに向けて投下させられます。着地まで7時間。その間に、様々な状態チェックが行われました。

その際に判明した致命的な不具合の一つが、着地用噴射ガスが作動しなかった事。噴射ガスはガスタンクに貯蔵され、使用前に開栓されて使用可能な状態にする予定でした。しかし、予備の開栓装置も含め、全て作動させたものの噴射ガスが噴射可能な状態にならず、着地用噴射ガスを使用しないで着陸することとなります。

着陸用噴射ガスというのはフィラエが着陸した際のバウンドを抑えこむためのもので、地表に着地すると同時にフィラエ自身を地面に抑えこむ様に噴射され、バウンドによって着陸地点がずれないようにするためのものでした。それが作動しないということは、予想以上に大きくバウンドして着地点がずれる可能性があるということです。

予備の着地装置として搭載されていたのが「ハープーン」、銛です。別にそれでサメを狩るわけではなく、使い方としてはSF作品やゲームなどで良く用いられる方法で、壁などにビシッと打ち付けて巻き取るようにして壁をよじ登ったりするアレです。

つまり、フィラエは彗星表面に銛を打ち込み、それを引っ張ることで彗星から離れないようにしようと考えたわけです。このハープーン発射機には火薬が用いられており、作動確認はできませんでした。そして残念ながら着陸時にハープーンが作動することはなく、フィラエはなんと彗星に着地した直後、1km近く大きく跳ね上がってしまったそうなのです。

彗星表面は重力が弱く、フィラエの着地用の三脚は衝撃を緩和するために多少の柔軟性を持って作られているので、オプションの装備がないとそこまで跳ね上がってしまうものなのですね。本来であれば、数メートルか数十メートル程度のバウンドで済むはずでしたが、これはさすがに想定外でしょう。

そして、フィラエは更にもう一度、合計3度のバウンドを経て彗星に着陸する事となりました。