はやぶさ２搭載分離カメラの開発
─ 宇宙航空研究開発機構（JAXA）殿

分離カメラで撮影された、小惑星Ryugu衝突実験の結果がサイエンス誌に掲載されました！迫力満点の動画（mp4ファイルがダウンロードされます）もぜひご覧ください。

はやぶさ２は、2014年12月3日に打ち上げられた小惑星探査衛星です（図１）。
はやぶさ２探査機はその探査の中で、小惑星 1999 JU₃ の表面に人工的にクレータを生成し、小惑星内部の物質を採取した後、再び地球に帰還する（＝サンプルリターン）というミッションを行います。フォトコーディングでは、人工クレータが生成される様子を小惑星に近づきながらリアルタイムに撮影する"分離カメラ"（図４）の光学系の開発を行いました。

分離カメラには、一度きりのクレーター生成イベントを確実に捕えるために、以下に記載する複数の高精度な要求がありました。

　−　超広視野（74度×74度）であること
　−　明るい光学系（F/1.7）であること
　−　超軽量（30g以下）であること
　−　高解像度（MTF > 20% @150 line/mm）であること
　−　広波長域（400-750nm）をカバーすること
　−　アサーマル（温度収差がない：ΔT=40℃）であること
　−　ビネッティングがないこと
　−　真空中で機能すること
　−　レンズが宇宙線の被ばくによる影響（ブラウニング）を受けないこと

レンズ系は、一般には多くのレンズを用いることで高い性能を得ることができますが、軽量化が求められる場合、使用できるレンズの枚数は限られます。また、一般の硝子は宇宙空間においてブラウニングの影響を受けて透過率が低下する性質を持つので、用いる硝材についても制限がありました。そのような強い制約の中、これまでに培われた多くのノウハウを応用することによって、すべての要求を満たす設計解を提案しました（図２）。

その設計に基づきフォトコーディングで製造したレンズ系は、製造後の振動試験、冷却試験、宇宙を模擬した環境下での光学試験（図３）などすべてをクリアし、衛星に搭載され、宇宙へと飛び立っていきました。フォトコーディングでは、カメラ系の総合試験の監修も実施しました。
実際に分離カメラがとらえた映像は無事に地球に送信され、同カメラで撮影した小惑星Ryugu上での衝突実験の結果がサイエンス誌に掲載されました 。
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衝突実験によって小惑星表面の物質が飛び散り「エジェクタカーテン」と呼ばれる構造が形成される様子が明確にとらえられています。
なお、本カメラの開発はJAXA殿、神戸大学理学部殿、高知大学理学部殿、千葉工科大学惑星探査研究センター殿、株式会社明星電気殿と共同で実施されました。