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Hayabusa 2 Mission Design
はやぶさ2は，小惑星サンプルリターン探査技術の普及を目的としたミッションであり，初代はやぶさで蓄積された技術を橋頭堡として，サンプルリターン探査技術の確保と新たな探査技術の実証を行うプログラムである．はやぶさ2の基本設計思想は，初代「はやぶさ」を踏襲し，その伝統に基づく開発期間の短縮と信頼性の確保を目指している．一方で，探査技術の発展やミッション価値の向上に貢献するため，挑戦的な工学的要素をシステム設計の随所に盛り込んでいる．
Hayabusa2 is a mission to promote asteroid sample return exploration technology, and is a program to ensure sample return exploration technology and to demonstrate new exploration technology, using the accumulated technology of the first Hayabusa as a bridgehead. The basic design concept of Hayabusa2 follows that of the original Hayabusa, aiming at shortening the development period and ensuring reliability based on its heritage. On the other hand, challenging engineering elements are incorporated throughout the system design to contribute to the development of exploration technology and increase the mission value.
Abstract
津田教授と研究室は，「はやぶさ2」の軌道と運用を工学的に主導してきた．数学的・工学的手法を組み合わせて，「はやぶさ2」ミッションのターゲットとなりうる太陽系天体とシナリオを研究した．ポークチョップ図から，打ち上げや通信の窓を考慮した最適化手法まで，さまざまな手法を用いて，小惑星リュウグウを選定した．研究室のメンバーは，はやぶさ2プロジェクトのメンバーや業界の専門家とともに，探査機が地球から小惑星まで往復する軌道を設計した．
当研究室は，太陽系小天体近傍での航行に関する主要な研究拠点のひとつでもある．リュウグウ近傍でのマヌーバや運用の設計につながった研究は，研究室のメンバーや密接な関係者によって行われた．これには，重力の小さい天体のマヌーバ，そのような天体を航行する際のリスク評価研究，天体近傍を周回する危険なデブリの影響，天体表面での小型着陸船／探査機の降下に関する力学的研究などが含まれるが，これらに限定されるものではない．
はやぶさ2ミッションと密接に関連するもう一つのテーマは，カプセルの再突入に関する研究である．当研究室は，軌道設計，カプセル着陸のリスク解析，惑星保護に関する総合的な検討など，再突入マヌーバに関する研究にも協力している．
Prof. Tsuda and the laboratory have been the main designers for the Hayabusa 2 trajectory and operations. By utilizing a combination of mathematical and engineering techniques, we have studied possible scenarios and Solar System bodies that could become targets for the Hayabusa 2 mission. Using a wide array of techniques, from Porkchop plots to optimization methods taking into account launch and communications windows, the asteroid Ryugu was selected. The members of the laboratory, together with Hayabusa 2 project members and experts in the industry designed the trajectory that took the spacecraft from Earth to the asteroid and back.
Astrodynamics Lab. is also one of the main research centers regarding navigation in the vicinity of small Solar System Bodies. The studies that led to the design of the maneuvers and operations in the vicinity of Ryugu were conducted by the members of the laboratory and close associates. These include, but are not limited to, maneuvering bodies with low gravity, risk assessment studies when navigating such bodies, impact of hazardous debris left over orbiting in the vicinity of the body, and studies of the dynamics involving the depolyment of small landers/rovers on the surface of these bodies.
Another closely related topic to the Hayabusa 2 mission is the capsule reentry studies. Our laboratory has also collaborated in the studies regarding the reentry maneuver, including the design of the trajectory, risk analysis for the capsule's landing, and overall planetary protection considerations.