月別: 2011年3月

咲き始めていますね。

タイガースショップ　アルプスの横のサクラ

甲子園球場「がんばろう！日本」

第2回SPring-8　市民公開講座
姫路発　～はるか宇宙と電子や原子の旅～
場所：姫路市文化センター　小ホール

X線解体新書II　～SPｒｉｎｇ-8とＸＦＥＬ
理化学研究所　XFEL計画合同推進本部　光源研究開発グループディレクター
北村　英男　先生

放射光X線とは何か、何がわかるか、試運転中のXEFLの紹介でした。
ちょっと難しかったです。

宇宙技術と放射光技術の共通点
・真空　宇宙　-　外側　放射光　-　内側
・Ｘ線　宇宙　-　Ｘ線を浴びながら　放射光　-　Ｘ線を供給
・加速器　宇宙　-　はやぶさのイオンエンジン
・技術のＤＮＡが同じ
光とは
・光の正体は伝播する電気力　波となって伝搬する電磁波
・光を発する電荷、光からエネルギーをもらう電荷　→　電子
・光を出さない電子　静止している、等速運動している
・光を出す電子　　加速度運動している。　直線加速、向心加速
・向心加速による光を放射光と呼ぶ
・0.3ナノメートル以下をＸ線と言う。医療用は0.02nm
光を使っての観測
・解像度の限界はその光の波長で決まる
回折
・強めあって強くなった反射光→回折光　CDの虹色の輝き
・虹とCDの虹色は違う　回折する方向は光の波長によって違うためCDの虹色が生まれる
・ちなみにBDでは回折光が可視光以下の波長になるので虹色は見えない
X線とは
・レントゲンにより発見され、未知の光線という意味でX線と名付けられた。
・X線の正体は発見後１７年もわからなかった。
・ラウエにより結晶によるX線の回折現象が発見され、X線が光であることを証明した。
・X線の回折で物質内原子の３次元配列を得ることが出来る
X線回折
・最先端の研究分野の為の道具
・解明すべき物質は結晶であることが必要
・タンパク質の回折像は複雑→放射光が必要
透視撮影
・医療・産業分野で使われることが多い　適切な透視能力が必要
・X線源は管球型　１１５年変わらない
・医療用X線CT　1972年イギリスのEMI社が実用化　解像度は0.5mm
はやぶさ（イトカワ）のサンプルの分析
・スライスしたり溶かしたりできない→X線CT（マイクロX線CT）を使う
・必要な解像度は0.0002nm　明るいX線が必要
微小サンプルのためのX線光源
・0.0002nmのX線を管球で作ろうと思うと400万ｋｗ必要となる。
・高指向性の強力な（明るい）X線を作るために向心加速による放射光を使う。
XFEL（X線自由電子レーザー）
・コンパクト（全長０．７ｋｍ）でローコスト（370億円）
・日本の独自の技術による真空封止アンジュレーターにより実現
・現在、アメリカ、ドイツ（建設中）、日本の３カ所にある
アメリカのは全長４ｋｍ、建設費約800億円、ドイツは全長３．３ｋｍ　建設費約1500億円
日本のXFELがいかにコンパクトでローコストかわかると思う。
しかも高性能である。

メモが途中で力尽きました（笑）　なんかいろいろ間違ってそうな気がする。
また今年もSPring-8の一般公開があるので行ってみようと思います。遠いけど。

「はやぶさ」　人類初の往復の惑星飛行、その経緯
ＪＡＸＡ　はやぶさプロジェクトマネージャー
川口　淳一郎　教授

始まりは東北関東大震災のお見舞いのメッセージから。
SPring-8主催の講演会とあってサンプルの分析関係の題材からスタート
子供向けに作られた資料だったようでひらがなが多かったです。
新しい内容も加わったり視点を変えた部分もあり面白かったです。
ちなみに今回の会場の平均年齢は５０歳らしいです。
もっと若い人たちにも聴きに来て欲しいとおっしゃってました。
以前と同じ内容の部分は割愛します。

キュレーション作業の写真
・分析前の準備作業。何で出来ているかくらいは分析できる
サンプルキャッチャー
・直径８ｃｍ、高さは１０ｃｍちょい　A室とB室に分かれている。
サンプルキャッチャーA室の状況（２回目）
・ピックアップは静電マニュピレーターで行った。
・カンラン石、斜長石、硫化鉄を含む岩石質のものが見つかった
・つまみ上げるのは効率が悪いのでへらでさっと掻き取ったら３０００個の微粒子がみつかった。
そのうち半分は人工物 　人工物はアルミの微粒子
・識別しやすいようにキャッチャー内部をアルミでコーティングしてあった。
・微粒子の大きさはスギ花粉とか黄砂ぐらい
SPring-8で1/22より分析が始まった
・大阪大学の土’山明先生がX線CTでサンプルの粒子の3次元形状および3次元内部構造を調べた。
・土’山先生は変人だった（情熱にあふれた人）
・アメリカで初期分析の発表があり盛況だった
イトカワのサンプルにより何がわかるか
・イトカワはどうやって作られたのか
・どうやら原始太陽系円盤→小天体→衝突により分裂→再び集合→イトカワ形成　らしい。
・イトカワの表面と隕石の表面は色（スペクトル）が違う
イトカワの表面はプロトンに晒されていて太陽風化を受けている証拠
地球はどうやってできたのか
・実は石がいつどこでどうやって出来たのかはよくわかっていない。＝　太陽系が出来た謎
小惑星で何がわかるか
・地球のでき方を知る
・地震や気象の手がかりをつかむ
・地球は液体というより流動体なので丸くなる。重いものは沈み層になる。
一番上の地殻は軽い。石英（酸化ケイ素）が主成分
マントルは何で出来ているか？　さらにその下は？　推測しかできない。
溶岩は一番軽いものが噴出しているだけで地球の中身がわかるわけではない。
地震などを調べるには地球の中身を知りたい。
↓
答えは小惑星にある。溶けていない天体の表面には重いものも軽いものもある
・小惑星は太陽系の昔を伝える化石である。
・さらに遠くへ行くと有機物、アミノ酸、水のふるさとがある→C型小惑星
・気候の変動の原因のCO2→C型小惑星でてがかりが
・生命の進化をはぐくんだ環境や気候の変化を知る
・はやぶさ２（仮称）ははやぶさで実証した技術を使って、全く異なる見たこともない天体（C型小惑星）へ向かう
月・惑星探査は最先端技術の結晶
・イオンエンジン→スパッタ成膜技術（マグネトロンスパッタ）　タッチパネルやプラズマディスプレイ
・カーボン・カーボン→ジェットエンジンやタービンに使うと性能アップ
・ロボット（自律）技術→特殊作業ロボット
・効率の良い太陽電池
・燃料電池
・GPS、気象、放送衛星のサービス
・データ圧縮の基礎
・ビット誤りを自動検出し修復する符号化
ソーラー電力セイル
・ハイブリッド推進　光の圧力とイオンエンジン　日本オリジナルの技術
・イカロスで実験
ハイブリッド推進で木星やトロヤ群小惑星へ
・トロヤ群小惑星は太陽系の冷凍庫、タンパク質やもしかしたらDNAも見つかるかもしれない。
・地球の生命がどこから来たのかがわかるかも。
はやぶさのめざしたもの
・一番難しいサンプルリターン
・サンプルを取ってくればほんのわずかでも大きくて新しい技術で分析できる
はやぶさのネーミングについて
・サンプルを取るためのタッチダウンが鳥のハヤブサの狩りのようだから
・漢字の「隼」はあますところなく「はやぶさ」を現わしている。
・内之浦へ行く時に西鹿児島行き寝台特急「はやぶさ」に乗って行ったから。
・寝台特急「はやぶさ」が2008.3月に廃止になったとき「はやぶさ」の運命を示されたようでショックだった。 と思ったら東北新幹線で「はやぶさ」がもどってきた。
・Ｅ５系「はやぶさ」の名の由来は鳥のハヤブサが時速３００ｋｍ/ｈで飛ぶから、だそう。
「彼星（かなた）より宙に還った碧き君　いまは地を駆け夢の快走（回想）」
はやぶさの目的
・天体への往復飛行 オリジナルの発想
・思い切ったブレークスルーをもたらすのは→天の邪鬼であるのかも
どうしてこんな発想・着想が出来たか
・宇宙研の先輩たちはみな変人だった
「みえるものはみな過去である」　故・長友教授
「これまで学んだのは練習問題」　塚本さん
「教科書には過去しか書いていない」　学生へ

ここから以降は以前京大で聴いた講演とほぼ一緒でした。

・はやぶさのはじまり
・はやぶさはロボット
・はやぶさの故障
・弾丸は発射されていなかった
・通信途絶
・はやぶさの救出　はやぶさに手伝って貰った
・はやぶさ、そうまでして君は、
・神頼み
・カプセルの帰還

目指したのは世界初、必然的に世界一になる。
未来へ投資
・イノベーションの発揮にハイリスクな投資は必要
加点法の評価
耳のないせんべいを作らないこと
・耳が出来ないように材料を少なめに入れるとちゃんとしたせんべいができない
・ここで言うせんべいは南部せんべいのこと。
技術と根性
・運を実力に変える活動が必要
・アイディアで変革を

最後に
はやぶさで培った意地と忍耐。震災からの復興を目指す方々へ何かしらでも励ましになれば、と思うものです。東北、日本がんばりましょう。

質疑応答
クロス運転について
川口：空だきになったイオンエンジンが保ってくれた。
はやぶさは男の子？女の子？
川口：飛んでいるときは男の子。でもカプセルはたまごとかアンビリカルケーブルとか考えると…
将来人間は太陽系外へ行けるか
川口：可能です。飛行時間が問題
医学とのセットが必要では。代謝を制御するとか
小惑星への往復は１０年レベルだけど、次の１００年では大きな変革があるのでは。
ＳＰｒｉｎｇ-８での解析
川口：はやぶさのサンプルは取ってきたものの半分は手つかずで残しておく
火星への有人飛行はイオンエンジンｏｒ化学エンジン？
川口：大きな電力が得られるならイオンエンジン
大きな電力を得るにはやっぱり原子力になるだろう
イトカワへの不時着と故障
川口：１回目は予想外に成功だったと思っている。
想定していないにもかかわらず温度の比較的低いところに着陸し続けた
はやぶさは１年後にスウィングバイしたがもっと早くにはできないのか
川口：軌道変更は人為的には大きな変更は出来ない。惑星の公転エネルギーを使う
地球と同期するには最短でも半年かかる

講演のあと少しだけ時間があったので、ブルーバックスの『小惑星探査機「はやぶさ」の超技術』に川口教授のサイン貰いました。

 

小惑星探査機「はやぶさ」の超技術 (ブルーバックス)

平安神宮近くの細見美術館から百万遍の京大まで歩きました。
京大病院の横を通りましたが、病院構内にお宮さんが。さすが京都。

それでもまだ時間があったので京大のそばの吉田神社へお参りに

京都大学市民講座
「はやぶさ」探査機とそれに続くもの　生存圏研究所 教授 山川 宏
京都大学百周年時計台記念館　百周年記念ホール

そして本題の山川教授の講演
前回の２／６の講演とほぼ同内容でした。
目新しい知見は無かったですね。

自己紹介を兼ねて　携わったこと
・宇宙望遠鏡の開発や火星探査機の軌道決定、無重力実験用飛行機（２０秒間の無重力が作れる）でいろいろ実験してました。
・一度だけボールペンを宙に浮かせてくるくる回して遊びました（笑）
ロケットシステムの研究
・まずは大気球を上げる技術を磨け、と言われて岩手に行った
・秋田の能代で際使用型ロケットの実験
・Ｍ-Ｖロケットの軌道計画

２月にカプセル展示と講演を開催した
カプセルの方は１７０００人、講演は満員になり、３００人が入れなかった。

小惑星探査
・小惑星は小さすぎてハッブル望遠鏡でもよく見えない
・近くまで行かないとということでいろんな国が探査機を打ち上げ、最近ではロゼッタ探査機がシュテインスの写真を撮った

はやぶさについて
このあたりは前回２/６の講演とほぼ同じでした。

・１８年前（１９９３年）どういう段取りでするか、どういうことをやろうか、打ち上げ直後まで関わった。
・１年後の地球スイングバイのときカメラテストで地球を撮った。
・日本上空を通過したので撮ってみたが、大きな台風が来ていて日本は写らなかった。
・たまたま気象衛星ひまわりが故障していたので、その写真が天気予報で使われた（そんなつもりで撮ったわけではないのに）
・カプセル回収はカプセル担当の山田先生が行った。
・彼が携わったものだし山田先生が一番に触れる権利があると思った。危険があるかもという可能性もあったけれど（笑）
・防護服を着て回収に当たる山田先生の写真で「勇気ある山田くん」

日本の宇宙政策について
・あかつきは軌道投入に失敗したが最近成功率は高い
・今度５月にＩＳＳへ行く古川宇宙飛行士は先輩です
・しかしながら現状は厳しい
・日本の宇宙開発関係の予算は全部で３０００億円強、アメリカはその１０倍以上、欧州は３倍
・世界の宇宙産業自体は右肩上がり。宇宙利用が本格化する時代になっている。
・３０００億円強の予算のうち約半分がＪＡＸＡ、1/4が情報収集衛星、1/4が防衛省のミサイル防衛（BMD）などに使われている。
・日本の宇宙機器産業は2600億円ほど。ほとんどが官需。
・日本企業が持つ放送・通信衛星19機のうち日本製は1機
・15年前宇宙機器産業の従事者は1万人だったが今は5000人に減っている。
・民間のメーカーが人を確保できない。厳しい状況

これからの宇宙政策
・夢と希望の宇宙開発を越えて
→社会インフラ　本当に役立つ
研究開発
→宇宙産業　社会の貢献に向けて

宇宙を開く 産業を拓く 日本の宇宙産業 Vol.1 (日本の宇宙産業 vol. 1)

宇宙をつかう くらしが変わる (日本の宇宙産業)

図解ですっきりラクラクわかる はやぶさのしくみ

はやぶさ講演で京都へ出るついでに、細見美術館の「麗しき日本の美」に行って来ました。
展示数はあまり多くはないですが、若冲の絵はいいですね～。
鶏ホントに好きで描いてるってのがわかってなんか気持ちが和みます。

応挙の小鳥図、見たことある鳥なんだけどなんだっけと思っていて「相思鳥」と書いてあって、あーソウシチョウかぁ！と今更ながら発見があったり（笑）
江戸時代には日本に入ってたんですね。
いまは籠抜けの特定外来生物になっちゃってますが。