日本人の記憶に新鮮なインパクトを与えたのは、4年前の2010年、小惑星探査機「はやぶさ」の地球帰還でした。前人未到の試みだったのは、地球重力圏外にある小惑星イトカワに着陸して、宇宙塵（うちゅうじん）、つまりその星のかけらを人類で初めて“お持ち帰り（サンプルリターン）”することでした。

ここで素朴な疑問が一つ。宇宙塵のお持ち帰りって何がどうすごいの？　はやぶさ試料採取任務の責任者で宇宙塵の専門家、矢野創先生（JAXA宇宙科学研究所）へのインタビューはそこから始まりました。そして、はやぶさと太陽系を知るための素朴な疑問から、人類が宇宙で暮らすときの問題提言まで、「17問」に答えていただきました。

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Q1. 宇宙の塵を地球まで持ち帰るのは、どうしてそんなに重要なことなんですか？

宇宙塵を研究すると、太陽系誕生の秘密に迫れるようになります。まず45.6億年前に星間ガスと宇宙塵の雲の中から原始太陽が誕生し、やがて塵が寄せ集まって直径数㎞程度の「微惑星」に成長し、その後、現在の惑星や衛星のように大きな天体を形成していきました。また天文観測技術の発展のおかげで、太陽系だけでなく、他の惑星系の進化や恒星の誕生から爆発までの一生における各ステージに、宇宙塵が様々な形で関与していることもわかってきました。彗星や小惑星の材料として取り込まれた宇宙塵は、再び宇宙空間に放出されたり、地球にぶつかることもあります。地球上空で輝く流れ星の正体も、大気中で宇宙塵が「燃える」ときに出る光です。つまり宇宙塵は地球をふくむ太陽系すべての天体やそこに住む生命を構成する材料であり、それを研究することは太陽系だけでなく、あらゆる惑星系の構造や物質に関する共通知識の基礎になるのです。

Q2. では、はやぶさがお持ち帰りした小惑星イトカワのかけらから、何がわかりましたか？

はやぶさから送ってきたイトカワの映像を初めて見たとき、私は過去に誰も見たことのない、現代に生きる古代魚「シーラカンス」のような天体だと直感しました。持ち帰った宇宙塵とその後の試料分析の成果を合わせると、現在のイトカワ自体は若い星なのに、その構成物質は太陽系の歴史のごく初期に誕生したときの情報をよく保存していると考えられました。またその姿は、46億年前にも頻繁に起こっていたはずの、衝突による破壊と集積を繰り返していた惑星誕生の現場を、現代に再現しているに違いありません。人類は、はやぶさ探査によって初めて、原始太陽系の惑星誕生の様子を垣間見た、といえると思います。

Q3. これ以上詳しく知りたい人は矢野先生の著書『星のかけらを採りにいく』を読んでもらうとして、また素朴な疑問です。小惑星イトカワは太陽系の中のどこにあるんですか？

小惑星イトカワの軌道は、地球軌道の内側から火星軌道の外側まで広がっていて、公転周期約１年半をかけて一周します。はやぶさが滞在していたときのイトカワと地球の距離は最大約3億キロ、光の速さで電波が届くまで17分かかります。1998年発見されたイトカワは、必ず地球と交差する軌道を持った地球近傍小惑星なので、「潜在的に危険な小惑星（PHA）」と呼ばれています。

Q4. そもそも太陽系全体はどんな構造をしているのか、教えてください。

太陽系の現在の構造は、自ら光る恒星である太陽を中心に、以下の天体が「入れ子構造」になった集合体と考えられています。まず水星・金星・地球・火星・木星・土星・天王星・海王星の8個の惑星。火星と木星の間には「小惑星帯」があります。海王星の外側には「太陽系外縁天体」または「カイパーベルト天体」と呼ばれる小天体がひしめいています。21世紀に入って「惑星」の分類から外された冥王星も、今ではカイパーベルト天体内最大級の「準惑星」と位置づけられています。さらに外側には、彗星（ほうき星）の巣としての「オールト雲」があるといわれます。

Q5. 小惑星帯って何ですか？　

火星軌道と木星軌道の間に密集する、惑星より小さな星たちの帯のことです。200年前に第1号のケレスが発見されたときは惑星と考えられましたが、当時の望遠鏡で見ると星のように光の点として見え、まもなく同じ公転軌道に複数の「惑星」が発見されるに至り、「星のようなもの」を意味する“Asteroid”（日本語名：小惑星）と呼ばれて他の惑星たちとは区別されるようになりました。イトカワもそうした小惑星の一つです。

Q6. ナゾのオールト雲ってなんですか？

太陽系の最も外縁にあることが理論上想像される、太陽系小天体の集合体です。中が空洞のラグビーボールのような球殻上の構造を持ち、地球にも数百年に一度接近するたびに話題を呼ぶ長周期彗星（ほうき星）の「巣」だと考えられています。オールト雲には大小様々な彗星核が一兆個ほど浮いている、とする試算もあります。

Q7. さて、はやぶさの人類初探査で初めて明らかになった小惑星イトカワの秘密を教えてください。まず大きさはどれくらいですか？

小惑星イトカワは、長さ550ｍ、高さ224ｍ、幅298ｍ。ちょうどラッコが水面に浮いたような格好をしており、体積1840万㎥。東京ドーム15杯分ぐらいです。まん丸でない小天体の姿は一見、地球や月や火星とはずいぶん違います。しかしこうした天体にこそ、太陽系が作られた原材料がそのまま残っている可能性が高い、と先ほど言いましたね。イトカワは太陽系誕生の頃の記憶をとどめている可能性が高いのです。

Q8. イトカワの重力はどれくらいですか？

地球の重力の数万から10万分の1程度という、大変かすかな力です。例えば、地球上で体重100kgの人が、イトカワに立てば1円玉ほどの重さになります。秒速10センチほど速さでジャンプすると、脱出速度を超えてしまう。小学生が飛び箱を飛ぶような感じでうっかりぽんとジャンプするだけで、二度と表面には戻って来られなくなります。要するに、イトカワは人類が訪れた太陽系天体の中でダントツに小さな星であるがゆえに、新しい発見に満ちていたのです。そのおかげで、「微小重力地質学」という新しい学問が誕生しました。

Q9. ちょっと待ってください。はやぶさの重さは確か約550kgでしたよね。

そうです。イトカワの重力では、はやぶさは1円玉5枚分ほどになってしまう…（笑）。

Q10. そんな想像を絶する微小重力環境で、はやぶさはちゃんと着陸できたんですか？

2005年9月12日、はやぶさはイトカワ上空に着き、同年11月26日、タッチダウン（軟着陸）に成功しました。ラッコの胸辺りへのタッチダウンでした。一番難しい問題は、地球からはやぶさに命じるまで光の速さで片道17分かかることでした。イトカワの状況データを受信、確認してから、地球上の運用室にいるわれわれが送信した指令がはやぶさへ届くまで、往復34分間かかる。「究極のラジコン」をやっているような、難しい遠隔操作でした。

Q11. そんな難しい状況で、イトカワの宇宙塵はどんなふうにして採取できたんですか？

Q12.「はやぶさ2」の計画があるそうですが？

2014年の年末に打ち上げ、「1999JU3」と呼ばれるＣ型小惑星でサンプルリターンをした後、東京オリンピックが予定されている2020年、年末に地球に帰還させる予定です。宇宙探査事業は、林業に似ています。自分の糧のために植林するのでなく、次の世代のために植える、非常に息の長い事業です。「はやぶさ2」はわれわれの世代が企画し、立ち上げた事業です。その運用の中核は、一回り若い世代に意識的に委譲されました。「はやぶさ2」ではこの世代を超えた宇宙探査のバトンリレーをぜひ成功させて、さらに今の高校生や大学生、つまりもう一回り若い世代へと繋いでいってほしいと考えています。

Q13. 深宇宙を本格的に探査する時代がまもなくやってきそうです。でも先生の本を読むと、宇宙にもゴミ・環境問題があるそうですね？

地球近傍の宇宙空間には天然の宇宙塵のほかに、廃棄されたロケット上段や人工衛星の運用・劣化・爆発・衝突などによって生じた人工の宇宙ゴミ「スペースデブリ」が存在します。人工物は今も地球周回軌道上に数万個存在しますが、そのうち運用中の人工衛星はわずか5％にすぎません。つまり、残りはすべてデブリ。それが宇宙におけるゴミ・環境問題です。

Q14. デブリ問題が生じるとどんな危険が起こりますか？

懸念されるのは、スペースデブリがこのまま増え続けると、やがて人工衛星が打ち上げられなくなり、人類は地球近傍の宇宙空間を利用できなくなることです。その危険性を端的に説明するものに「ケスラーシンドローム」説があります。地球周回軌道上のデブリの総数が一定数を超えると、それ以降は新しい人工衛星を一機も打ち上げなくても、デブリ同士が衝突しあって、その数を鼠算式に増やしていくという学説です。研究者の中には、すでに数年前にケスラーシンドロームの臨界値を越えてしまった軌道があると主張する人もいます。

気象衛星、通信衛星、GPS衛星、環境観測衛星、軍事衛星など、もはや地球上の日常は宇宙技術なしでは立ち行かなくなっています。なのに、それらが使えなくなる未来を想像できますか。また宇宙ステーションも絶えず衝突破壊の危険にさらされるようになれば、宇宙飛行士が安心して滞在できなくなります。デブリ問題はいまや日本政府の宇宙基本法に書かれるほど大きな問題になっているのです。

Q15. 宇宙基本法ってなんですか？

2008年施行された、わが国の宇宙開発・利用の基本的枠組みを定めるための法律です。第20条で「宇宙環境を保全していくこと、また環境保全のために国際的な連携を行っていくこと」が明記されています。またこれまでも、国連やISO（国際標準化機構）、IADC（国際宇宙機関間デブリ調整会議）等、多くの国際会議・国際委員会で、日本は積極的に宇宙環境保全を提言しています。

Q16. 宇宙のゴミ問題―デブリ対策に何をすべきでしょう？

環境問題の難しさは地球上でも宇宙でも同じで、問題が顕在化してからの対策では環境の修復は困難を極めることにあります。ですので多様な「予防策」を同時進行させることが肝要でしょう。

一つは運用が終わった人工衛星に対して「ゴミの分別」をすること。地球低軌道の衛星の場合は軌道を計画的に落としていき、地球大気という「焼却場」で完全に燃やしてしまう。地球の自転と同期しているために地上からは天空の一点に止まって見える静止軌道の衛星の場合は、逆に少し高度を上げて商業利用価値のない「墓場軌道」へ移動させます。

二つめは「環境アセスメント」を常時行って、危険性を測っておくこと。そのためには、今後打ち上げる人工衛星に宇宙塵やデブリの衝突を検出するセンサーの設置を義務づけて、実測したデータを政府が集約し、時々刻々に変わる軌道ごとの衝突危険性をモニターし続ける仕組みを構築すべきです。

三つめは根本解決策として、そもそもなるべくゴミを出さない宇宙輸送や人工衛星の運用方法を確立すること。使い捨て型ロケットから再使用型ロケットへの転換や、軌道上で改修や燃料補給ができる長寿命の衛星インフラを整備することです。

最後に、すでに発生してしまったデブリを捕獲して、大気中で燃やしたり墓場軌道へ移動させる事業も考えられます。そうした世界観は、幸村誠さんが描いたSFコミック『プラネテス』で描かれています。現実には最も難しいオプションですが、基礎研究はすでにJAXAなどで始められています。

Q17. 宇宙で生活できるようになる時代はいつ到来するでしょう？

もうそこまで来ていますよ。一生地球を離れて宇宙空間で暮らすのは？　う～ん、まだ難しいですね。デブリ問題以外にも、強い宇宙放射線や微小重力が身体に与える変化とか、健康維持には難しい問題がまだ山積みされていますからね。

一方、世界各地の最高峰や南極大陸や深海底など、地球ではすでに「冒険観光」ビジネスが成立していますね。その延長線上で海外パックツアーよりはリスクも価格も高いけれど、健康な人であれば誰でも参加できる弾道飛行方式の宇宙観光ツアーは、あと2、3年で運行が開始されるでしょう。技術的には半世紀前に実現しているのですから、ツアー参加者が増えさえすれれば、徐々に価格は下がり、安全性は上がっていくと思われます。

星のかけらを採りにいく―宇宙塵と小惑星探査

矢野創（岩波ジュニア新書）

日本人の記憶に新鮮なインパクトを与えた、2010年、小惑星探査機「はやぶさ」の地球帰還。前人未到の試みだったのは、地球重力圏外にある小惑星イトカワに着陸して、宇宙塵、つまりその星のかけらを人類で初めて“お持ち帰り”することでした。その試料採取任務の責任者で宇宙塵の専門家、矢野創先生（JAXA宇宙科学研究所）が、宇宙塵研究、さらには宇宙探査の現場から新たな挑戦を語ります。先生の生い立ちをコラムにした「わたしの旅路」は進路選択の参考になるはずです。

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1967年東京都生まれ。現在、JAXA宇宙科学研究所・助教。米国コネチカット州立高校に留学後、東京都立西高等学校を卒業。国際基督教大学に入学して物理学を専攻し、３年時に交換留学生としてカリフォルニア大学バークレー校で天文学を学ぶ。英国ケント大学院宇宙科学博士課程修了。博士論文で宇宙塵とデブリを研究し、直後に旧文部省宇宙科学研究所（現在のJAXA宇宙科学研究所）へポスドク着任。回収型SFU衛星で日本初の宇宙塵・デブリ実測や世界初のしし座流星群の航空機観測を実現。1998年NASAジョンソン宇宙センターへ着任したが、翌99年、はやぶさサンプルリターン計画の公募を見て「ここで手を挙げなければいつ挙げるんだ？」と決意。再び宇宙科学研究所へ。2003年はやぶさの打ち上げ、2010年の地球帰還は人も知るところ。大学での授業としては、慶応義塾大学院システムデザインマネジメント研究科で「Frontier Project Management」、慶応義塾大学院理工学研究科で「Space System Engineering」などを教えている。著書に『星のかけらを採りにいく』（岩波ジュニア新書）、『小惑星探査機「はやぶさ」の超技術』（講談社ブルーバックス　共著）等がある。