【山陰初の同時展示】小惑星「イトカワ」＆「リュウグウ」の展示が3月19日〜26日で開催されます！｜米子市

科学（サイエンス）は、関心のある対象を手に取り、分析するのが普通です。ところが、宇宙や天体を対象とする天文学の場合、ごく一部の例外（隕石など）を除き、サンプルを手にすることができません。
　天体からやってくる光（スペクトル）を分析し、天体の温度や構成物質を調べたりすることはできますが、実際に物体を手に取って分析することにはとてもかなわない。天文学のそうした弱点を補うのが、サンプルリターンです。

米国のアポロ計画（1962〜72年）では、人の手で月から石を持ち帰りましたが、これもサンプルリターンです。月の石を調べると、地球の岩石と似ていること、そして、ものすごい高温を経験していることが分かりました。そこから、月は地球の表面をはぎ取ったもの、つまり「ジャイアント・インパクト」と呼ばれる、地球と微惑星の衝突とその後の再集積でできたとするシミュレーション結果が1985年に発表されました。「月の石から、こんなことが分かるのか」と感動したことを覚えています。

地球が形成される際、引力によって隕石が多数降り注ぎ、高温で表面は溶けてしまったと考えられます。そのため気体になりやすい成分はその時蒸発してしまっています。その後、生命が誕生し、植物が生まれ、酸素ができた。このことで地表の物質は酸化し、さらに風雨にさらされて原始の状況から相当変化してしまっています。そのため、地表の物質を分析しても、太陽系が誕生した時までさかのぼることが非常に困難なのです。

アポロ計画で月から持ち帰った石は、合わせて約382キログラムでした。それに比べると、イトカワとリュウグウのサンプルは、「たったこれだけ？」と思うくらい少量です。でも、分析技術の進歩により、２つの小惑星が、それぞれどんな物質で構成されているか、また、その形成の過程などが分かります。

例えば、小惑星の構造や成り立ちです。サンプルから構成物質が分かれば、小惑星の体積からその質量が計算できます。これを、探査機が小惑星から受ける引力の強さから求めた質量と比べると、実際の質量は計算上の質量より軽いことが分かりました。これは、小惑星の中に「すき間」があるためと考えられています。つまり、もともとの天体があって、これが別の天体との衝突で粉々になり、再集積したという説です。このような手段で小惑星の成り立ちが推測できるのです。

また、リュウグウのサンプルからは、水の存在をうかがわせる物質が見つかっています。リュウグウは、現在の状態では水は液体では存在できません。そのため、元の天体（母天体）は水を液体で保持できるほど大きな天体で、それが破壊されて小惑星になったと考えられます。さらに、リュウグウのサンプルからは、炭素質に加え、生命の起源と考えられるアミノ酸も発見されています。

地球からの天体分光観測によって、イトカワが岩石質で、リュウグウが炭素質を多く含んでいることは事前に分かっていました。しかし、天体の光をいくら分析しても分からないことが、「吹けば飛ぶような」サンプルから分かる、しかも、生命の起源に関わるようなことを教えてくれるのです。まさに、驚きの連続です。

はやぶさ２によるサンプルリターンの成功は、日本の技術がすごいレベルに到達していることを示しています。日本の宇宙探査は世界的に見ると後発でしたが、うまく戦略を練ることで世界レベルに追いつき、サンプルリターンでは世界最先端を走っています。
　小惑星の表面は、宇宙放射線や高温の太陽風（高エネルギーの粒子）により、誕生当時、つまり、太陽系の初期段階から劣化しています。これを「宇宙風化」と呼びます。はやぶさ２はリュウグウの表面に「人工クレーター」を作って穴を開け、宇宙風化していないところからサンプルを採取しました。

「表面に穴を開け、地中からサンプルを採取する」というのは、アイデアとしてはすぐに浮かぶかもしれませんが、実行するのはとても難しい。穴を開けるにしても、人工クレーターを作った際の破片がぶつかって探査機を傷つける可能性もあり、慎重な対策を講じる必要がありました。
サンプルリターンに関しては、はやぶさで技術が生まれ、はやぶさ２では蓄積された技術が有効に生かされた。そして、はやぶさ２は現在も次のミッションに向かって宇宙を飛んでいます。技術発展の良いサイクルができているのではないでしょうか。

現在は知識を増やし、技術を高めていく段階で、これをフェーズ１とすると、フェーズ２は実用段階、つまり、資源探査ではないでしょうか。小惑星のサンプルリターンが、小惑星の資源を地球に持ち帰る「小惑星リターン」に発展する日も遠くないかもしれません。日本の宇宙開発の技術者は、何もなかったところから世界のトップに躍り出るという歴史をつくってきました。ぜひ、若い人たちに引き継いでいってほしいと思います。

欧米や成長著しいBRICSでは、STEM教育が重視されています。STEMとは、科学（Science）、技術（Technology）、工学（Engineering）、数学（Mathematics）の頭文字を取ったもので、これらの分野を統合的に学習する教育手法です。

私は昨年５月、米子高専の生徒たちとともに、米国ロサンゼルスで開催されたリジェネロン国際学生科学技術フェア（ISEF2024）に参加しました。約1,700名の参加者のうち、およそ半数は米国内から、残りの半数は米国外からの参加ですが、日本からの参加者はわずか22名でした。

STEM教育に真剣に取り組んでいる中国やブラジル、インドなどからは、たくさんの高校生が参加していました。ISEFには22の分野がありますが、発表会場では分野を超えて活発な交流が行われており、米国がいかに分野間交流を重要視しているかがわかりました。

日本では、専門分野が異なると交流が少なくなる傾向にあります。しかし、小惑星サンプルリターンのようなブレークスルーは、分野の違う人々との交流で生まれます。日本の若い人たちにも、さまざまな分野に関心を持ち、互いに交流して切磋琢磨してほしいと思います。

小惑星「イトカワ」「リュウグウ」の両方のサンプルを見ることができる、しかも地元、山陰で見ることができるのは大変貴重な機会です。吹けば飛ぶようなサンプルから、小惑星の一生のストーリーが分かります。サンプルリターンがもたらした試料は、太陽系のタイムカプセルと言えるでしょう。
これまで宇宙や天体に関心がなかった人も、この微少なサンプルからすごいことが分かるということを、会場で体感してほしいと思います。子どもたちにとっては、人生の選択肢に「科学者」や「技術者」を加えるきかっけになるかもしれません。