「あかつき」・「IKAROS」本日出帆・・・は延期になりました

ごめんなさい、ようやく一段落付きました。ギリギリではありますが今日は「あかつき」の話。「あかつき」は本日明朝に打上を予定している金星探査機です。5つのカメラで金星の気象を探る「金星版ひまわり」などと呼ばれることもあります。「かぐや」が磁場探査や元素分析、鉱物分析、地表構造探査など、将来の有人を見越した探査を行ったのとは、同じ探査といえど趣が随分と違います。

本日は外見にまつわる小話から。まず探査機の重量はほぼ500kg。「はやぶさ」と同じくＭ-Ⅴロケットで打上げられる予定だったので全体のボリュームはさほど変わりません。しかし太陽電池が小さく、高利得（HG）アンテナがパラボラから板状のスロットアレイアンテナ（世界初）に変わったこと、イオンエンジンを積んでいないことで、外見に「はやぶさ」の面影はありません。

 まず外見の特徴といえるのが頭の上に乗っているHGアンテナです。世界初の超薄型軽量高利得アンテナで重量は支持構造を含めてわずか3kg！送受信用で大小2つに分かれています。「はやぶさ」の様なパラボラアンテナは電波と同様、熱を集めてしまうので熱的に厳しい金星軌道では使うことが出来ず、まるい円盤に2556本の溝を掘ったこの様なアンテナとなりました（軍事分野でよく見かけるフェイズドアレイではありません）。

そしてもう一つ特徴的なのがツインテールのごとく両側面に生えた低利得（LG）アンテナ。大型のHGアンテナが高速（金星域で2ｋbps）での通信を可能としているのと比べ、LGアンテナの通信速度はそれほど高いモノではありません。ではなぜ両方を搭載するのかと言えば、アンテナの交信出来る範囲が異なるから。HGアンテナは高速で通信は出来ますが、地球にきちっと向けないといけないというデメリットがあります。

一方でLGアンテナは、速度は遅いがアンテナが変な方向を向いていても通信が可能です。懐中電灯の光を絞れば光は一点だけが強くなるし、逆に拡散すれば全体がぼわわと明るくなる。そんな関係に似ています。その中間の中利得アンテナもあるのですが今回は割愛。

LGアンテナは探査機の命綱です。探査機がバランスを崩してどんな姿勢になろうとも必ず通信が出来るよう、LGアンテナは必ず複数基が異なる向きで取り付けられています。「あかつき」の場合はポールと、超広角レンズアンテナの組み合わせによりコレまでにない超広角ビーム形状を実現。これにより2本のアンテナで探査機の全球をカバーできるほどになっています。

そして「あかつき」の下面に大きく突きだしたメインエンジンは500Nの力を持つ新開発のセラミックスラスタ。これまでのニオブ系合金のスラスタは、耐熱性その他に問題があったうえに、輸入品ということで安定した供給にも不安が有りました。そこで「あかつき」には国産セラミックスを採用したスラスタが新規に開発されています。耐熱性はコレまでの1300度から1500度と性能向上を実現したばかりか、低コスト、安定供給も期待できるようになりました。このスラスタ、「あかつき」ミッションが成功したら海外に売れそうですね。果たしてBT-4に勝負を挑めるか。

では外見はこの位にして内側の話を・・・と思いましたが、今日はこの辺で控えめに。「あかつき」は新規開発品も色々と乗せていますが、冗長系を出来るだけ手厚く組むようにしたり、打上げロケットが変わったことで過酷なダイエットから解放されたりで、主観だけで語ってしまうのなら、宇宙研らしからぬ凄く手堅い雰囲気の探査機のようにも感じます。あと関係ないですが外観が凄く好みで、原稿ほったらかしてペーパークラフトを組みたい衝動に駆られます。

「あかつき」の直系の姉である火星探査機「のぞみ」は無理なダイエットもたたって火星軌道を目前にして力つきました。今回の「あかつき」は「のぞみ」「はやぶさ」の技術を取り入れた集大成の探査機として病気せずに存分に金星で暴れて頂きたいと思います。

金星探査機「あかつき」と小型ソーラー電力セイル実証機「IKAROS」の無事の出帆を心よりお祈りしつつ、本日はこれまで。

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Comments

[投稿情報: しきしま＠管理人]

>陸 さん
ありがとうございます。こうしたちまちまとした解説は書いている方は楽しいのですが、誰が読んでるのかしらと思ってたので、コメントがとても心にしみます。

LGアンテナはイベントに行くと毎年ブースに展示されているのですが、そういえばネットではあまり記述を見かけないですね。

>はに丸 さん
LGアンテナの何が人を惹き付けるのか・・・

「あかつき」におけるスラスタの配置ですが、プレスリリースのイラストは間違ってはいないのですが、肝心のノズルが省略されているので、正解でもないのです。

写真のアップで確認すればちゃんと3軸分のノズル配置になってますよ。

[投稿情報: はに丸]

私もLGアンテナを探してしまいました。

探している最中に疑問に思ったのが下記pdfの3ページ目。
http://www.jaxa.jp/countdown/f17/pdf/presskit_akatsuki.pdf
太陽電池パドル取り付け軸を中心とする回転方向の制御は、
図のスラスターの取り付け方向を考えると出来なさそうなのですが…

[投稿情報: 陸]

お疲れ様です。
『現代萌衛星図鑑』を読んで以来、ちょくちょくサイトを拝見させていただいています。
図鑑の方もそうですが、説明がとても分かり安く、文章が柔らかくて、私のような最近宇宙に興味を持ったものには有難い限りです。

あかつきのLGアンテナは、しばらく探してしまいました．．．ISASの科学衛星 あかつき ところには記載がなかったので。(プレスリリースの資料で発見)