「はやぶさ」のイオンエンジン運用

５月９日に打ち上げられた小惑星探査機「はやぶさ」は、その後も順調に飛行を続け、１日に約30万km の速さで遠ざかりつつあります。ちょうど探査機との交信時間が１日毎に２秒づつ延びている勘定です。７月はじめには、0.1 AU （天文単位）を超えました。

イオンエンジンの運用については関係各方面でご関心とご心配をいただいておりました。高圧電源を用いるために発生しうるガスを十分に出し切って（ベーキング）大きな放電がないように準備を重ねて参りましたので、わりに長い時間を要しての立ち上げとなりました。エンジンは全部で４基ありますので、１つ１つの性能の確認と「個性」を見極めているところです。同時に運転する台数は３台で、３台の高圧電源を４台にふりわけるスウィッチの選択も含めての確認ですので、時間を要したわけです。５月２７日に、イオンエンジンにはじめて灯をいれ、先日６月２５日には３台のエンジンを同時に稼働させての加速を開始いたしました。

当初は、イオンエンジンの加速量はきわめて小さいことから、加速度計で計測できるものでもなく、長期間にわたる軌道決定を行わないと加速性能の見極めはできないと考えておりました。しかし幸いにして軌道修正作業で「のぞみ」でも用いてきた通称「マヌーバモニタ」という2-way ドプラの予想値と瞬時計測値の差を実時間で表示する表示装置で、実測できることがわかり、現在では 4 x10^(-6) G という微弱な加速量を、驚くべきことにかなり高い精度で計測処理することができています。

現在のところ、イオンエンジンの性能は地上試験での値によく合致しており、順調な加速を行っております。来年の地球スウィングバイまでに加速する量は 500m/sec 弱で、おおむね年内いっぱいから来年はじめまでには、要求された加速を完了できる見込みです。

2003年7月25日