1月20日、JAXAの小型月着陸実証機「SLIM」が月面着陸に成功した。日本では初、世界では旧ソ連・米国・中国・インドに次ぐ5カ国目となる。やや出遅れた感があるが、それでも「世界初」が2つある。
1つはピンポイント着陸だ。
これまでは「降りやすい場所に降りる」、いわば「当てずっぽう」の着陸であり、目標地点から数キロ(から10数キロ)の誤差があった。一方、SLIMが行ったピンポイント着陸は「降りたい場所に降りる」、いわば「狙い撃ち」の着陸である。目指したのは誤差100メートル以内。今回は目標地点から55メートル付近に着陸することに成功した。
もう1つは複数ロボットによる月面探査だ。
SLIMは、「LEV-1」と「LEV-2」2機の探査ロボットを搭載し、それぞれ送信・撮影のミッションを成功させた。注目が集まったのは、「LEV-2」(愛称SORA-Q)だ。理由は、開発したのが、最先端技術を持つ大企業ではなく、おもちゃメーカー「タカラトミー」だったからだ。
直径8センチの野球ボールサイズ。重量250グラムの「球形」超小型探査ロボット。SORA-Qの月までの旅を辿る。
ミッション成功SLIMが着陸する少し前。地上5メートルの地点で、SORA-Qは月面に放出された。
「ボトッ」(月面なので音はしないのだが……)
着地と同時に、月の細かい砂(レゴリス)が埃のように舞う。地球の6分の1の重力とはいえ、5メートルの高さからの落下だ。それなりの衝撃はある。だが耐えられるはず。衝撃を緩和するため「球形」にしたのだ。
「ガシャッ」
球の外殻が割れ、左右に広がり拡大する。この2つの外殻がSORA-Qの脚となる。同時に上部からカメラが飛び出る。SORA-Qの眼だ。後部からは尻尾も飛び出す。スタビライザーだ。これでバランスをとる。変形を完了させたSORA-Qは、ウミガメのようにパタパタと脚を動かし、SLIMから遠ざかりながら、写真を撮影していく。
「トランスフォーマー」の変形機能、「ZOIDS(ゾイド)」の駆動機構、「アイソボット」のバランスセンサー(※)。SORA-Qは、これまでタカラトミーが培ったノウハウの集大成である。
※ ・トランスフォーマー:変形前後でパーツが変わらない「完全変形」と全身可動を特徴とする変形ロボット玩具シリーズ。米国でアニメやコミックが大ヒットし、2007年からスピルバーグらにより実写映画化されている。 ・ZOIDS(ゾイド):恐竜や動物をモチーフとしたメカ生命体玩具。電動モーターやゼンマイにより、本物の生命体のような動きを実現している。 ・アイソボット(Omnibot 17μ i-SOBOT):身長16.5センチの二足歩行ヒューマノイド型ロボット。バランスをとりながら多彩なアクションが可能。ギネスブックに「世界で最も小さな人型の量産ロボット」として登録されている。
ホームページでたまたま見つけたプロジェクトタカラトミーが、この月探査プロジェクトに応募したきっかけは、ホームページだった。
「 昆虫型ロボット共同研究パートナー募集(2015年 第一回RFP)」
当時、タカラトミー研究開発部長だった渡辺公貴氏(※)が、たまたまJAXAのホームページでこれを見つけた、という。
※ 現在は同志社大学 生命医科学部医工学科 教授としてプロジェクトに参加
テーマが「宇宙開発ロボット」だったら見過ごしていた。「昆虫型ロボット」だったから引っかかった。昆虫型玩具ロボットなら、これまでいくつも作っている。私たちの技術が活用できるのでは。そう考えた。
社内で提案すると「面白いからいいんじゃないか」と好反応が返ってくる。開発部長+2名の少人数体制でプロジェクトを開始した。
月まで移動するために大きな課題は2つ。1つは「月まで運ぶ」ための小型化・軽量化、もう1つは「月面で移動する」ための駆動方法の開発だ。
SLIMに搭載できるのは、「直径8センチ、質量は300グラム」まで。この条件をクリアしないと月まで辿り着けない。より小さく軽く高性能にするためにはどうすればいいか。「昆虫型」にこだわる必要はないのでは……いや、いっそのこと
「変形させたらどうか?」
これまで、トランスフォーマーなどで何千体もの変形玩具を研究してきた。このノウハウを活用し、変形するロボットにしたらどうだろう。「球形」にすれば場所を取らない。着地したときの衝撃も少ない。探査するときは、活動しやすい形状に「変形」させれば良い。
運ぶときは小さく。活動するときは大きく。
方針が決まった。その他にも工夫を凝らす。部品を減らすため、外殻を「車輪」に兼用する。どの向きで着地しても体勢を正せるよう、尻尾(スタビライザー)をつけ、変形時に飛び出させる。完成した筐体は「変形前」8センチ、重量250グラム。JAXAの規定内だ。1つ目の課題はなんとかクリアできた。
月面で移動するためにところが、もう1つの課題「駆動方法の開発」が難航する。
細かい月の砂「レゴリス」が邪魔をする。回転する車輪が砂に埋もれ、前に進めない。いわゆる「スタック状態」だ。
解決のヒントになったのはウミガメだった。ウミガメの赤ちゃんは、ヒレをパタパタと動かし、器用に砂浜を歩いている。この動きを再現できないか……できる! 恐竜型ロボット玩具「ZOIDS(ゾイド)」シリーズで採用した、偏心軸だ。回転軸を中心からずらし、胴体を上下に「ガッタン、ガッタン」と揺らして、迫力ある動作を演出した。今回は演出ではない。実用だ。耐えうるだろうか。
SORA-Qの外殻の中心軸をずらし、車輪ではなく「脚」として使ってみる。すると、レゴリスの上を難なく「パタパタ」と歩いていくではないか。これまで「5度」の坂がやっとだった登坂能力も、実験場では「30度」を登るまでに向上。世界最小・最軽量、そして高性能。「球形」月面探査ロボットの完成だった。
月面で待つSORA-QSOLA-Qが月面で撮影した写真は、「LEV-1」を経由し、和歌山大学のアンテナに向け直接送信された。届いた写真の中央にはメインエンジンが上を向いた「SLIM」が、手前にはSORA-Q自身の車輪が写っている。
着陸、変形、移動、撮影、そして送信。
全ての役割を終え、バッテリーが切れたSORA-Qは、月面にそのまま残る。12月のJAXAの会見で、主任開発研究員・平野大地氏は、以下のように述べた。
「皆さん(子どもたち)が宇宙飛行士になって回収してくれるのを待っている」