はやぶさ（日本の小惑星サンプルリターン探査機）

設計と主要構成要素

はやぶさは、太陽電池電気推進、姿勢制御システム、小型の再突入カプセルを組み合わせ、試料を地球へ持ち帰った。主な構成要素は以下のとおりである。

• 巡航時の効率的な推進に用いるイオンエンジン
• 観測機器とスラスターに電力を供給する大型太陽電池パドル
• 弾丸を用いて表面物質を巻き上げ、採取器へ導くサンプラー機構
• 接近および着地操作のための自律誘導・航法システム
• 大気圏再突入に耐える熱防護付き試料回収カプセル

ミッションの経過

はやぶさは2003年に打ち上げられ、2005年にイトカワへ到着した。近接観測、着地の試行、試料採取作業を実施したのち、小惑星を離れて長期の帰還航行を行い、2010年6月にカプセルを地球へ届けた。ミッションは予期しない技術的問題と限定的な採取成功に直面したが、それでも実験室での研究に貴重な物質を持ち帰った。

科学的成果と遺産

回収された粒子の分析は、特定の小惑星型と地球上で発見される隕石との関係を直接示す証拠をもたらした。また、不規則な形状を持つ小型の「ラブルパイル」天体の内部構造と組成に関する理解を深めた。はやぶさの成果は、電気推進、自律的な近接運用、小天体からの試料採取技術を有効なものとして示し、はやぶさ2をはじめとする後続ミッションや国際的なサンプルリターン計画に影響を与えた。

課題と特筆すべき事項

はやぶさは飛行中、推進系や通信系の問題を含む複数のサブシステム異常を経験したが、運用チームは創意工夫を凝らした運用によって重要な能力を回復した。探査機はイトカワの地質と環境を調べるため、小型の表面装置と複数の科学観測機器を搭載していた。はやぶさは、小惑星から地球外試料を持ち帰った初期のミッションの一つであること、また、強靱なミッション設計と地上での問題解決によって、困難に直面した探査機からも科学的成果を救い出せることを示した点で、ロボット探査における重要な到達点であり続けている。

ミッション、探査機システム、科学論文の詳細については、プロジェクトのウェブサイト、イトカワのデータ概要、ならびにISASと東京大学の記録資料を参照。