JAXAの「地球観測衛星」のことを
いろいろ教えていただく連載、第6弾です。
これまで衛星の「開発篇」「運用篇」から
「パラボラアンテナ篇」、
さらには「周波数調整篇」‥‥と、
回を追うごとに
「深い宇宙」をご案内いただいてきました。
いよいよ「ラスボス」、軌道力学篇です。
高等数学を使ったりして難解そうだし、
実際とっても専門的なお仕事のため、
メディアで記事になったことも
ほとんどないらしい‥‥と聞いて戦々恐々。
でも、秋山祐貴さん、松本岳大さん、
日南川英明さん、尾崎直哉さんという
4名の「ラスボス」のみなさんが、
軌道力学とはいったい何か‥‥と
やさしく教えてくれました。
難しいこともあったけど、おもしろかった。
ぜひ、みなさんも、読んでみてください。
担当は「ほぼ日」奥野です。

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第4回 どうして、軌道の世界に。

──
軌道の世界は非常に専門的で難しく、
一般のメディアで
記事として取り上げられたことは
ないのではとうかがってるんですが。
安部
おそらく。
──
ここまでは、とってもわかりやすく
お話くださってますよね。
本当に、ありがとうございます。
そこでみなさんに聞きたいんですが、
JAXAさんには、
いろんな部署があると思うんですが、
みなさんは、
どうして「軌道」を選んだんですか。
尾崎
わたしは学生のころから軌道なので。
秋山
わたしも軌道でした。
日南川さんも、たしか軌道ですよね。
日南川
はい。
──
昔から軌道だったから‥‥なるほど。
さすがは軌道のスペシャリスト。
ちなみに軌道を学びたいと思ったら、
何学部を目指せばいいんでしょう。
秋山
理学部や工学部の宇宙航空です。
ちなみに理学の人がやってる軌道と、
工学の人がやってる軌道って、
ちょっとちがう世界なんです。
──
そうなんですか。同じ軌道でも。
秋山
理学の場合は、
地球から到達できる距離かどうかを、
ひとまず考慮に入れずに
研究している感じがあるんですけど、
工学の場合は、
そこまでいくにはどうしたらいいか、
実際的な視点を持っているんです。

──
理論と実践、みたいなちがいですか。
両輪を成すものなんでしょうけど。
軌道を研究することのできる大学は
どれくらいあるんですか。
秋山
そんなにはないですよ。
旧帝大でもぜんぶはやってないです。
尾崎
4つか5つじゃないですか。
片手で足りるくらいだとは思います。
安部
みなさん、
入社後の配属は軌道が第一希望?
日南川
わたしは第1希望でした。
でもわたし、じつは学生の途中まで
パイロットになりたかったんです。
キムタクが
旅客機のパイロット役を演じていた
『GOOD LUCK!!』に憧れて‥‥。
──
カッコよかったですもんね!
日南川
でも、あまり考えずに入った大学で、
学部2年生のとき、
軌道力学の授業があって、楽しくて。
──
出会っちゃった。軌道に。
日南川
人工衛星の軌道計算を勉強しました。
本当に「初歩の初歩」からはじめて、
ハマってしまい、
軌道力学を扱う研究室に入りました。
博士課程を終えるまで、
学生を9年間やることになりました。
──
のめり込んでいった‥‥軌道に‥‥。
日南川
卒業後も知識を活かせたらいいなと
JAXAに入って、
いまの部署を希望したんです。
──
軌道の知識を活かせる就職先って、
JAXAさん以外にもあるんですか。
秋山
宇宙関係のベンチャー企業をはじめ、
現在では、
国内にもいくつかあると思いますが、
当時はたぶん、なかったと思います。
──
じゃあ、日本で軌道をやりたい人は、
だいたいこちらへ集まってきてたと。
安部
JAXAって、設計や製造は
メーカーさんにお願いするんですが、
軌道に関しては、
社内を中心に研究開発してるんです。
日南川
軌道の計算に限らないことですけど、
メーカーさんとしては、
失敗するわけにはいかないんですね。
そこで、すでにしっかり確立された、
研究しつくされた手法を
採用することが多かったりもします。

──
つまり「軌道の計算」にも、
コンサバ/挑戦的みたいなちがいが
あるってことですか。
秋山
あります。チャレンジングな方向か、
リスクのない方向か。
日南川
「抜けがない」とか
「これなら無難に軌道計算できるね」
みたいな方法が、後者ですね。
安部
世間はプレステ5かもしれないけど、
ぼくらいまだに
初代ファミコンやってます的な。
なぜなら、
ファミコンには実績があるからです。
安心安全を求める場合は、
昔から使われてきたものを使います。
尾崎
チャレンジングな方法としては、
いまで言えば、人工知能を使うとか。
秋山
で、全般的な傾向で言ったら、
宇宙は実績重視なんです、どうしても。
なぜなら宇宙で壊れても、
簡単に修理に行ったりできませんから。
──
なるほど、なるほど。
ちなみに松本さんの学生時代のことを
まだ聞いてませんでしたが、
松本さんも「軌道」だったんですか。
松本
いえ、数学科なんです。
ぼくだけぜんぜん出身地がちがいます。
入社時は「ISAS(アイサス)」で
軌道を第一希望にしていたんですけど。
安部
ISASというのは宇宙科学研究所のこと。
ISASを含む日本の宇宙関連機関を
2003年に統合し、JAXAになりました。
松本
ぼくは深宇宙の軌道設計なんかを
希望したんですけど、そうはならなくて。
「まずは近地球の軌道を学んで来なさい」
ということで、
現在の追跡ネットワーク技術センターに
放り込まれたんです。
──
大学の数学科では、何を‥‥?
松本
確率論です。
──
そのときの研究って、
いまのお仕事に関係はしてないんですか。
松本
いや、それがですね、
自分の思っていた以上に絡んでたんです。
軌道では
さまざまな事象を「推定」するんですが、
確率論の知識がベースになっているなと
感じることが多いですね。
──
え、それじゃよかったですね!
松本
あと、さらにマニアックな話をしますと、
大学では「カルマンフィルター」
というものを勉強していたんですけれど。
──
カルマン‥‥何でしょう、それは。
と、安易に聞かずに、ググってみますね。
ええーと、
手軽で便利なWikipediaによれば
「誤差のある観測値を用いて、
ある動的システムの状態を
推定あるいは制御するための、
無限インパルス応答フィルターの一種」。
何ひとつわかりません。
松本
言葉で説明するのは難しいんですけれど、
時間の経過でデータを更新するごとに
推定し直して、
軌道の精度を高めていく理論なんですね。
大学で勉強していたんですけど、
軌道推定でも、ガッツリ使ってるんです。

──
端的に言って、軌道計算というのは、
数式の中だけで完結する仕事なんですか。
日南川
基本はそうだと言っていいと思いますが、
「自分なりに計算してみたい」
とか、創意工夫しようと思ったら、
独自のプログラムを書く必要があります。
松本さんが入社したときって、
プログラム、ぜんぜん知らなかったよね。
松本
ゼロでした(笑)。
日南川
でも、入社してからというもの、
すごい勢いでプログラミングを勉強して、
いまでは軌道計算ソフトの管理や
リファインをする人になったんですよ。
──
すごい。努力されたんですね。
日南川
ちなみに、その軌道計算ソフトも
うちの先輩職員がつくったようなもので。
自分自身でプログラムを書いた場合には、
構造だとか
他のプログラムとのつながりだとか、
いちいち記録に残さないと思うんですが、
JAXAでは
すべて文章にしてまとめていたんです。
ハンパないなあと思った記憶があります。
安部
他人が書いたプログラムって、
大げさじゃなく「理解不能」ですもんね。
秋山
理解できないし、読みたくない(笑)。
安部
自分が書いたプログラムですら、
半年後に読むと意味がわかんなかったり。
尾崎
あるある(笑)。

安部
昔から使われ続けてるプログラムなんて、
いっそう難解でしょうね。
──
継ぎ足し継ぎ足し‥‥ってやつですか。
秘伝のタレじゃないけど。
安部
明らかに必要ない項目だとか変数なのに、
消去すると、なぜか動かなくなったり。
大学の研究室でプログラムをやっていたとき、
歴代の先輩たちが増築してきた
プログラムの中に
「サトウのごはん(satou_no_gohan)」
という変数があって、
何のためにあるのか不明なのに、
削除したら
プログラムが動かなくなったんです。
「『サトウのごはん』は、
ナゾだけど、消したら動かなくなります」
と申し送りしておきました。
──
ははは、おもしろいなあ(笑)。
宮大工の人が、
自分たちのつくった建物の屋根裏とかに
わざわざ
自分のカンナを置いてくるみたいな話が
あるじゃないですか。
つまり、わたしがつくったんですという、
佐藤さんのサイン‥‥とかではなく?
安部
何だったんだろう、あれは‥‥。

ISSから撮影された月 ©JAXA/NASA ISSから撮影された月 ©JAXA/NASA

(つづきます)

2023-12-02-SAT

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