2023年11月13日

小林クリシュナピライ憲枝（こばやし・くりしゅなぴらい・のりえ）：
長岡技術科学大学 IITM-NUT
オフィス コーディネーター

＜略歴＞

明治大学文学部卒。日本では特許・法律事務所等に勤務した。英国に1年間留学、British Studiesと日本語教育を学ぶ。結婚を機にシンガポールを経てインドに在住。インドでは、チェンナイ補習授業校、人材コンサルティング会社、会計事務所に勤務後、現在は、長岡技術科学大学のインド連携コーディネーターを務めるとともに、インド工科大学マドラス校（以下IITマドラス校）の日本語教育に携わっている。IITマドラス校の職員住宅に居住している。

以下、「全ての困難を克服し成功へ」―インドの月面着陸と官学連携㊤の続き。

IITマドラス校主催 "Over the Moon with Team Chandrayaan-3" で、功労者と家族を含む記念撮影
（写真はIITマドラス校提供）

インド宇宙研究機関（The Indian Space Research Organisation： ISRO）の無人探査機「 チャンドラヤーン3号（Chandrayaan-3）」の科学実験のミッションの1つは月の水氷を発見することであった。8月23日の月面着陸の成功に続き、チャンドラヤーン 3 号の探査機プラギャン(Pragyan Rover)に搭載されたレーザー誘起破壊分光法 (LIBS) 装置は8月28日、南極付近の月面の元素組成をその場で初めて測定し、 この領域に硫黄とその他の元素が存在することを確認した^[1]。

このLIBS技術は高エネルギーの短パルスレーザー照射をして微小域の成分定性を分析する方法であり、同技術の開発は、ISROの電子光学システム研究所（LEOS）とIITマドラス校の共同プロジェクトの一部によるものであった^[2]。この研究の目的は、LIBS技術の開発と、高真空条件下での月模擬物質 (月の土壌) からのレーザー誘起プラズマ発光を理解することだった。

月面ミッションの官学連携の例として、IITマドラス校工学設計学科のニレシュ・J・ヴァサ教授（元九州大学准教授）^[3]と彼の研究チームは、この検出方法の開発の初期段階に関わった。まず、筆者の取材に応じたヴァサ教授の以下の説明を紹介する。

ニレシュ・J・ヴァサ教授

「チャンドラヤーン3号のプラギャン探査機は、レーザー誘起ブレークダウン分光法（LIBS）を使用して、月の表面に硫黄と酸素の存在を検出しました。

レーザー誘起ブレークダウン分光法の開発は2009年に始まりました。課題はこの技術を月面と類似した条件下で機能するように適応させることでした。この分光計、すなわち電磁放射線を検出するための装置は、探査機によって使用されるためにサイズを縮小する必要がありました。

レーザー誘起ブレークダウン分光法は、レーザービームをターゲットに向けて照射し、ターゲット表面に高いレーザー強度を照射してプラズマを生成することで機能します。プラズマが冷却されると、励起された電子は沈降し特徴的な発光を放出し、分光計は異なる元素に関連する特定の波長を読み取り、それらの存在を確認します。

基本的に、私たちはナノ秒パルスレーザーを材料に照射しました。レーザーが高強度で表面に照射されると、表面にプラズマが形成されます。

このプラズマが冷却されると、存在する原子種に応じて特徴的な発光が観察され、それを分光計でキャプチャします。スペクトルにはさまざまな元素を表すさまざまな原子線が含まれるでしょう。

探査機プラギャンによる分析は、月の表面に関する貴重な情報を提供します。元素の同定は、存在する岩石や土壌の種類、およびその地域の表面的特徴を示すことができます。

それはケイ素、鉄、水素かもしれません。私たちは、このような元素の存在が岩石と土壌の配置を示すことを知っています。科学的な観点から見れば、表面を理解し、さらなる科学的実験に使用し、表面の進化について知るために非常に重要です。そして、将来、生命を維持するための植生に使用できるかもしれません。

月はほとんど大気がなく、高真空ですが、微量の水素が存在する可能性があります。LIBSの助けを借りて探査機プラギャンが水素と酸素を含む岩石や氷が発見できれば、水分子の存在を検出できるかもしれません」

また、ヴァサ 教授の業績として、IITマドラス校で日本語コースの開始を提案し、コース開設を導いたこともある。同校では2020年から2023年まで学生担当副学長を務めた。

次に、過去20年以上にわたり、ISRO、VSSCに様々な協力とアドバイスを行ってきた、IITマドラス校航空宇宙工学科のR. I. スジット教授^[4]の貢献も大きい。スジット教授は、チャンドラヤーン3号ミッションまでの道のりを以下のように振り返った。

R. I. スジット教授

「チャンドラヤーン3号の着陸がIITマドラスの航空宇宙工学部のセミナーホールでライブストリーミングされたとき、私は私の学生達と一緒にいることを光栄に思いました。着陸が無事に完了したときの、歓喜と悲鳴を聞き、鳥肌がたちました。

1998年から2001年にかけて、私はISROのVSSCと協力して、『大型セグメント固体ロケットモーターにおける圧力摂動の原因としての渦放出と関連する問題』と題したプロジェクトに取り組みました。その後、最初は教え子のAnilrajさんと、後にPriya Subramanianさんと一緒に、GSLV Mk IIIを持ち上げる主力ブースターであるS200モーターの安定性分析に携わりました。また、この車両の統合技術レビュー(ITR)に参加できたことも幸運でした。その後、2018～19年に、当時の博士課程の候補者であるPraveen KasthuriさんとInduja Pavithranさんとともに、LPSC、ISROと協力し、マルチフラクタルトレンド除去変動分析(MFDFA)を使用して着陸船エンジンの詳細な分析と安定性マージンを推定しました。

そして、パワー降下段階でのチャンドラヤーン2号着陸機の性能を分析するために構成された全国レベルの専門家委員会の一員であったことは、私にとって非常に名誉なことでした。委員会は詳細な提言を行い、そのすべてが実施され、さまざまなシステムが強化されました。過去の挫折から、ISROはチャンドラヤーン3号ミッション設計に長期性を戦略的に組み込み、成功の見通しを高めました。2023年8月23日のソフトランディングは壮観だったと言わざるを得ません。まるで『教科書』のような着陸、すべてのシステムが期待どおりに機能し、予測されたパフォーマンスに対して優れた一致が達成されました。

次世代の学生は、ISROがチャンドラヤーン3号で優れた実証を行った障害やハードルに直面してどのように前進すべきかについて多くを学ぶことができます。

インドの新世代の学生は、我が国の宇宙工学の取り組みを将来に向けて推進する大きな責任があります。航空宇宙技術に対する新興企業や民間企業の関心の高まりは、この状況に興奮を加え、イノベーションと競争力を促進します。確かに、インドの航空宇宙技術の未来はかつてないほど明るく見えます。これらの若い頭脳が挑戦に向けて一歩を踏み出すにつれ、未来が有能な手に握られているように見えることは明らかです」

ちなみに、官学連携の活動については、日印間で行われている例もある。その一例に、ムンバイ‐アーメダバード間の新幹線方式「インド高速鉄道」事業等に際して、長岡技術科学大学や東京大学など複数の日本の大学が、インド鉄道省・高速鉄道公社職員を研究生として受け入れ、理論・実務両面の教育を施し、修士号取得まで導いていることが挙げられる。このような官学の地道で長期的な活動が、産業の発展に寄与している^[5]。