PLANET計画
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この項目では、日本の太陽系探査計画について説明しています。系外惑星探査ネットワークについては「Probing Lensing Anomalies Network」をご覧ください。
臼田宇宙空間観測所 パラボラアンテナ正面俯瞰

PLANET計画(プラネットけいかく)は、東京大学宇宙航空研究所(後の宇宙科学研究所 (ISAS)、現宇宙航空研究開発機構 (JAXA) 宇宙科学研究所)による太陽系探査計画、及び計画された宇宙探査機シリーズの名称である。

2010年現在、4機の探査機が打ち上げられ、1機の探査計画が進行中である。

他にこの計画から発展した複数の探査計画があり、それぞれ実績を上げている。
成立経緯と経過
惑星探査計画の黎明

日本における惑星探査の構想は1971年に始まる。宇宙科学研究所の前身である東京大学宇宙航空研究所で行われた「惑星シンポジウム」において長友信人の「大気改造の技術的可能性を考慮した金星観測計画について」や松尾弘毅の「Μロケットによる月・惑星ミッションの可能性について」が発表され、1972年の同シンポジウムでは連名で「スペースシャトルペイロードを利用した金星大気圏の観測計画」、「太陽帆推進による太陽接近観測の可能性について」が発表されている。この時期には金星周回探査機や金星大気球小惑星彗星サンプルリターン等が考案されたが、どれも十分な検討を経ているとは言い難く、また当時利用可能であったM-4Sロケットの打ち上げ能力が、惑星探査を行うにはあまりに非力であったこともあり、具体化には至らなかった。
PLP計画

1974年、ミューロケットの上段をLOX/LH2エンジンへと置き換えた改良型であるM-Xロケットの検討が行われていたことを背景として、宇航研教授(当時)大林辰蔵によって科学衛星計画の一部として計画的な惑星探査が提案された[1]。地球周辺空間や宇宙線の観測を行うEXOS計画や、より高度な総合観測を行うAST計画と並び提案されたものであり、PLP (Planetary Probe) 計画と呼ばれていた。計画はAからEまで以下の5つのミッションで構成されていた。

PLP-A - 月・地球系オービタ。重量100-200kg。

PLP-B - ラグランジュ点における太陽風定点観測機。重量100-200kg

PLP-C - 火星移動観測機。重量500kg。

PLP-D - 金星オービタ・ランダ。重量500kg。

PLP-E - 木星系オービタ・ランダ。重量500kg。

1980年代前半での実現が予定されていたが、M-Xロケットの使用を前提とした場合においても単独で実現可能なのはPLP-Bまでであることから、計画の実現には国際協力による大型ロケットの利用が期待されることが考えられた。そのために米欧との協調に慎重な考慮を必要とするとされた。
PLANET計画の成立

PLANET計画の具体的な構想は1975年に行われた「科学衛星シンポジウム」で開始されることとなる。このシンポジウムで東北大学の大家寛によって発表された「惑星探査の意義と計画」では、惑星探査を 1.惑星探検、2.惑星に対する科学知識の集積、3.惑星利用と実際面への応用という3段階に分割し、どの段階も重要であると述べた上で、日本は第2段階で参入すべきであると強調している。具体的な計画としては以下の様な探査機が提案された。

PLANET-A,B - 大気や太陽風との相互作用太陽光、太陽風と惑星間空間の探査を目的とする2機の200kg級金星周回探査機。

PLANET-C - 電離層磁気圏の探査、撮像を目的とする200kg級火星周回探査機。A,Bの技術を活用する。

木星探査計画 - 電波領域からX線領域、磁気圏とプラズマ領域等を目的とする1t級木星周回探査機。300kgの小探査機と直径3mのアンテナをもつ。

これを踏まえ、金星探査機のプロトタイプを想定し、後に「おおぞら」と命名されることになる中層大気観測衛星EXOS-C計画が提案された。これは1982年から1985年にかけて実施される「中層大気国際共同観測計画 (MAP)」に合わせたもので、1979年から開発が始められた。
ハレー彗星探査すいせい(PLANET-A)さきがけ (探査機)」および「すいせい」も参照

1970年代後半、1910年以来76年ぶりにハレー彗星が接近することを受け、開発中のM-3Sロケットの2倍以上の打ち上げ能力をもつ改良型ミューロケット(M-3S改I型ロケット、後のM-3SIIロケット)によるハレー彗星探査計画を秋葉鐐二郎が発表し、ハレー彗星探査の機運が高まることとなった。その影響でPLANET-A計画も当初の金星探査機からハレー彗星探査機に変更される。当初は金星フライバイも盛り込まれる予定であったが、ハレー彗星に目標を絞り、総重量120kgの探査機を2機打ち上げることになった。

東京大学宇宙航空研究所が文部省直轄の宇宙科学研究所に組み替えられたこと、また、ハレー彗星探査において関係宇宙機関が連携を密にすること(ハレー艦隊)を目的にIACGが発足されたこと等もこの計画を後押しすることになる。PLANET-A計画を実現するために、4つの大きな開発が行われた。日本初の深宇宙探査機となるMS-T5「さきがけ」及びPLANET-A「すいせい」の探査機本体、探査機を惑星間軌道に打ち上げるM-3SIIロケット、探査機と通信を確立するための臼田宇宙空間観測所の直径64mパラボラアンテナ、探査機をハレー彗星まで導く航法システム、以上の4項目がそれである。

さきがけとすいせいは特に大きな問題もなくハレー彗星探査を終え、磁場観測や紫外線によるコマの撮像、太陽風との相互作用の調査等の分野で大きな成果をもたらした。
計画変更とロケット問題M-3SIIロケット実物大模型(相模原キャンパス

PLANET-A計画の変更に伴いPLANET計画自体も変更が行われることになる。1979年の科学衛星シンポジウムで大家寛の「惑星圏研究観測計画の長期展望」によって以下のように提案された。

MS-T5/PLANET-A - ハレー彗星探査機。改良型ミューロケットを用いる。

PLANET-B/B' - 金星周回探査機。NまたはHロケットを用いる。1985年開発開始、1989年打ち上げ。

PLANET-C/C' - 木星周回探査機。NまたはHロケットを用いる。1988年開発開始、1994年打ち上げ。

Saturn Probe - 大型国際協力。アメリカ航空宇宙局 (NASA) の土星探査機カッシーニ計画へのプローブ提供。1982年開発開始、1987年打ち上げ。

NまたはHロケットを用いるとされているのは、1966年の国会報告によってミューロケットの直径は1.4mまでと制限されていた為に、ミューロケット及びその改良型の使用では打ち上げ能力が足りず、目的の探査が行えないと判断されたためである。M-3SIIロケット1,2号機打ち上げ以降、惑星探査用の大型固体ロケットを開発するABSOLUTE計画が本格的に始動したこと、また、文部省が宇宙開発事業団のロケットを用いることをよしとしなかったことや、M-3SIIロケットによって打ち上げた科学衛星が世界トップレベルの観測成果を挙げていること等から、1989年にM-Vロケットの開発が了承されたこと、これらをもってM-Vロケットを用いることに変更された。

PLANET-Cとして金星探査計画が選定される(後述)以前の1999年、大家寛は木星探査計画の打ち上げロケットに関して「しかしPLANET-C/C'計画は、やはりH-IIロケットの使用が不可欠であることを強調しておかねばならない」と述べている。
金星探査から火星探査へ「のぞみ (探査機)」も参照

1980年代後半、大型探査計画が可能となる見込みが出たために、PLANET-B計画と並行して月・ペネトレータ計画(後のLUNAR-A計画)や小惑星サンプルリターン計画(後のMUSES-C計画)等、様々な探査計画が考案された。その中で金星探査機PLANET-B計画は着々と検討を進め、PLANET-A計画の探査機開発成果とEXOS-C計画の観測機器開発成果を活用したスピン安定式250kgの金星探査機を用い、パイオニア・ヴィーナス計画の観測成果を受けた上で、より詳細な観測を目指す計画となった。しかし、1989年秋から1990年春にかけて行われたM-Vロケット2号機のミッションプラン選定で、候補の1つとなったPLANET-B計画はMUSES-C計画と共にLUNAR-A計画に敗れ、再検討を要求されることになる。


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