久保勇貴｜科学エッセイで宇宙×日常の物語を紡ぐ宇宙工学研究者

研究者としての私の専門分野は宇宙工学です。宇宙「工学」ということで、宇宙の謎を解明するというよりは、どうやって宇宙機を作るかや、どのようにして宇宙機を安全に飛ばすかなどについて研究しています。

宇宙機は、人工衛星や探査機という呼び方が一般的です。人工衛星は地球の周りを回るもので、探査機は地球の重力を離れて小惑星や火星などに飛ばすものを指し、どちらも含めて宇宙機と呼ばれます。

なかでも私の研究領域は、宇宙機の軌道制御や姿勢制御と言われる部分です。軌道制御は、宇宙機を遠くの天体にどのような経路で飛ばすかや、天体の重力を利用しながら効率よく燃料を最小にしながら宇宙機を飛ばすにはどうしたら良いか考える学問で、姿勢制御は、いかに安全に宇宙機の向きを管理するかが研究対象となります。

じつは宇宙機にとって、宇宙に出た後に姿勢を見失うことが一番危機的な状況なんです。姿勢こそが宇宙機の命と言えるんですよ。一方で研究では発展的な制御を考える必要があるので、アクロバティックで迅速に効率良く姿勢を変えるにはどうしたら良いかというのを常に考えています。

博士課程では、宇宙空間を飛びながら変形する宇宙機の姿勢制御について研究をしていました。現在は、JAXAや大学を中心とした宇宙工学委員会のトランスフォーマーワーキンググループというものがあって、私自身もそのワーキンググループに所属し、変形する宇宙機の姿勢のダイナミクスや、軌道の力学も含め先進的なことができる宇宙工学の実証機について考える研究をしています。

宇宙機に変形が必要な理由については、一機の宇宙機全体を大胆に変形させて、複数の宇宙機に変身させてしまおう！というコンセプトが根っこにあります。

これまで、ロボットアームの関節駆動を利用して姿勢を変える研究は1980年代から行われています。猫ひねり運動と同じ原理で、宇宙空間でも上手い手順で関節を動かしていくと姿勢を変えられるという研究がこれまでにされてきました。

そうですね。JAXAが2010年にソーラーセイルの宇宙機（IKAROS）を打ち上げましたが、この宇宙機は太陽光が当たることによって受ける力である太陽輻射圧というものを利用した軌道制御の実証機でした。トランスフォーマー宇宙機では、さらに宇宙機を変形させることで太陽光の当たりかたを変えて、より自在に軌道と姿勢を上手く制御するといったこともできます。

変形に意味をもたせながら、さらにその変形を利用して様々な機能を付与していこうとするのが、トランスフォーマー宇宙機にとっての変形の意味付けとなります。

そもそもが宇宙工学の実証機なので、工学的にはチャレンジングな計画だと思います。

実は宇宙空間でものを動かすことは、あまり良しとされていません。地上であれば、ロボットを作った後に故障しても修理することが可能ですが、宇宙空間では修理ができないからです。
例えば、ロボットアームが動く途中で何かに引っかかり、ミッションを継続できなくなるという自体も起こりかねないので、宇宙空間で動かす場合はそういった部分の信頼性をいかに持たせるかが重要になります。

宇宙は真空なので油を使うことができず潤滑の方法も特殊なものを使用していますし、材料同士が固着し動かなくなるということもよくあるので、ものを動かすこと自体がチャレンジングなことが沢山あります。

JAXA宇宙科学研究所では、はやぶさやIKAROSのように工学として革新的なミッションに成功した実績があります。変形して宇宙機の機能を大きく変えるということや、軌道も燃料を使わずに制御しつつ姿勢を大胆に変えられないかという考えから、何か面白いミッションはできないかということでこのワーキンググループでの活動は始まりました。

世界的にも関節が動くような宇宙機は近年もいくつか提案されていて、ワーキンググループとしても実際にどんなことに利用できるか、様々な可能性を考えています。

つい最近打ち上げられた東京工業大学の「ひばり」という人工衛星も、太陽電池パドルを自在に動かして迅速な姿勢の変更の実証をおこなっています。そのように、様々なところで変形する宇宙機のダイナミクスが注目されてきていると感じます。

そうですね。宇宙工学で新しい道が切り開かれると、他のことにも応用が可能となるので、様々な議論に繋がり、シーズからニーズに繋がっていく可能性も期待できます。

宇宙機の軌道や姿勢などを実際に地上で実験することは難しいです。しかし、宇宙空間は空気もなく外乱の要素も少ないことから、ある意味単純なので、コンピューターによるシミュレーションでもかなり良い精度で、制御の数値シミュレーションがおこなえます。

数値シミュレーションには、私は自分のノートパソコン1台で研究をしています。だから『ワンルームから宇宙をのぞく』にも書いたように、研究室にいなくても自宅のマンションでも研究ができてしまうのです。

例えば関節駆動を利用した姿勢制御則では、関節が指示した通りに動くのが前提にはなりますが、万一指示した通りに動かなかった場合の安全性の担保はすごく重要な観点です。ある関節が止まってしまった場合、健全な関節を利用してどのように元の状態に復帰させるかなどを、緻密に場合分けして示す必要があります。

例えば太陽電池が、太陽からあらぬ方向に向いてしまうと、充電できずにバッテリーは切れてしまいます。異常が起きても確実に元の状態に戻せるかを細かく定義し、そのリスクを地道に潰していきます。

そもそも宇宙機自体の信頼性に関しても厳しい要求があり、国のお金を使って打ち上げるミッションなので、想定されたミッション期間内に故障が発生しないのかといった評価が必要になります。部品であれば何年使えるのかといったところまで細かく調べたりします。

はい。変形する関節の一部が動かなくなった場合は、動かない状態のまま制御を組み直して元の状態に復帰させることも私の研究領域になります。

実はガンダムが好きなので、ガンダムみたいなロボットを作ってみたいなという想いはあります（笑）

ダイナミックにものが動いたり、これまで見たことないような動きをするものに惹かれます。例えばアメリカのボストンダイナミクスという会社が作っているロボットは、宙返りをしたり機敏に動いたりします。
なんじゃこりゃ！という動きをするものを見ると凄いなと思うので、今やっていることがいつか繋がったら良いなと考えています。

文章に特化していたわけではないですが、昔から表現することに興味がありました。高校の頃はバンドや演劇をやっていました。

ただ、実は本を読むことは、もともと苦手でした。そんな僕が書きたいと思ったきっかけは、一つの日常的なトピックに対し参加者どうしで対話を行う哲学対話という活動をされている永井玲衣さんが、学生時代に書いていたブログを読んで衝撃を受けたことでした。

自分も表現をしたいと思っていた時期に永井さんのエッセイに出会い、「個人的なことを文章で表現しても人を惹きつけられるんだ」と感動し、これなら自分もやってみたいし、やれるような気がすると思いました。

この本自体は二つの連載をまとめていて、連載の一つは東京大学のオンラインメディア、UmeeTという媒体で『宇宙を泳ぐひと』というタイトルで書いていました。

当時は自分自身のために書いていたような感覚があった気がします。自分の中での後悔や反省など、消化しきれなかったことを整理するために噛み砕いて整理し、書くことでケリをつけたいという想いを持ちつつ、読んでもらうために構成は面白くしたいと思って書いていました。

自分の研究している宇宙工学も「面白いね！」と言っていただける分野なので、研究と自分の気持ちを掛け合わせることで研究の面白さも表現しつつ、自分の気持ちを整理するために文章を書けるのではと考えていました。

ブログを細々とやっていた時代もありましたが、その時からエッセイ作品にすることで自分の気持ちに区切りをつけていく感覚で書いてきました。

恥をさらしてなんぼ、なのかなと思っています。自分で書いていて感じるのですが、正直に書くと想いが文章に乗ります。上手い文章が書きたいと思って、こねくり回すこともあるのですが、なんか違うなという感覚になります。「本当に正直な気持ちはどこにあるんだろう」と自分と向き合うと、美化された感情ではなく、どうしようもない気持ちを表現しないと書ききれなくなり、自然と赤裸々になってしまったという感じです。

研究するにあたっても個人の想いがそれぞれあると思います。個人の哲学があるように、研究に対しても哲学がないと続かないですし、オリジナリティのあるものになりません。
研究自体大変ですし競争しなくてはならないので、好き好んで大変なこともやらなければいけない世界です。

その中で、正直な想いにアクセスし自分の言葉で表現するということが大事な気がします。

上手い文章である必要はないと思います。文芸として読まれるものになるためには、ある程度の作品にするという視点が大事かもしれませんが、研究者のアウトリーチ活動にあたっては自分が研究に対して何を思って続けているのかといった正直な気持ちを書くだけで、成功だと思います。

今回出版した『ワンルームから宇宙をのぞく』のように、日々「これとこれは繋がりそうだな」というのを意識しつつ、宇宙と日常の繋がりを見つけながら文章にしていきます。

自分の中で感動の中心軸を持ち、それに帰着して書くことを心がけていますが、それがどのような形で文章に現れるかは、実際に書いたものを自分で読んでみるまでわからないです。

いつ理想の文章にたどり着けるかわからないので、何時間も書いたのに結局1行も進まない時は、しんどいなと思う時もあります。でも理想の文章を発見できる過程が楽しく、「これだ！」と書く手が止まらない時は、気持ちの整理もスムーズにできるので、自分の中で解決できたなという感覚があります。

それで最終的にこんな仕上がりになるとは！と自分でもびっくりすることがあります。

自分のSNSで宣伝して、友達に「読んだよ！」と言ってもらえたときは嬉しかったです。

自分が何を表現したかったのか、本を出すにあたって改めて考えることが増えました。
高校生の頃、90年代のロックが好きで友人とバンドをやっていました。当時を思い返すと音楽に救われていたなという感覚があります。

僕自身は人との付き合いが多いほうではありましたが、どこか自分で壁を作って勝手に孤立してしまうところがありました。周りに友達はいるのに孤独を感じている中、毎朝電車に乗りながらロックを聴いて、音楽だけは自分の味方だと感じていました。なので、自分もそういうものを作って表現をしたいとずっと思っていました。

実際に本を読んだ人から「救われました」という言葉を頂くと、自分が作りたいものが出来たなと感じます。僕は自分でなんでもやりすぎちゃうところがあるので、これまで応援されにくいなと感じていました。もっと応援される人になりたいと思っているので、今後もそういう声を多くいただけたら嬉しいです。

教科書みたいに結果だけが載っているよりも、ドラマがあるほうが人は惹きつけられます。はやぶさの例はまさにそうで、工学的には大失敗の中、命からがら帰って来たというストーリーが人々の心に刺さったのだと思います。

はやぶさのように大きなプロジェクトでなくても、個人のドラマは誰しも持っているはずなので、そういう部分が見えたら自然と応援してくれる人が増えるような気がします。

そうですね。例えば数学の教科書を見ると答えを求める公式が紹介されていて、数字が苦手な人はそれだけで嫌になってしまうと思います。ですが実は公式ができた背景を辿ると、泥臭いストーリーがあったりします。

ああでもない、こうでもないと正解を求め続け、凝縮されたものが結果として公式になって引き継がれています。そういう過程まで含めて大事にできるような人になりたいです。

僕自身、他の研究者と話していて違和感を感じる時があります。他の人とはモチベーションが違い、僕は自分にすごくベクトルが向いている気がするんですね。

例えば、宇宙の科学を解き明かすためのプロジェクトに参加し、人類のフロンティアを一歩進めることに喜びを感じるという方は沢山いらっしゃる気がしています。素晴らしいことですし、自分が貢献できたら誇らしいことだとは思うのですが、僕はあまりピンと来ていないところがあります。

僕個人としては、良く生きたいという想いが強いです。小さい頃から死ぬのが怖かったので、死んでしまうのなら今この瞬間を良く生きたいと思うことが多く、そういった想いが日々の原動力になっている気がします。

研究して人の役に立ちたいという想いもありますが、楽しいことがしたい、自分が面白いものを見たいという関心が強いので、研究も表現活動もそういった軸では似たようなものだと感じています。

自分が面白いと思ったものを伝えたいという想いは、科学に対しても文学に対しても同じです。

例えば、科学全般のことであれば僕より上手に発信している方は沢山いらっしゃいます。でも僕は自分にしか出来ない表現がしたいと思っているので、科学の面白さを伝えるなら一番詳しい専門分野で、誰よりも面白く書けるのであればやってみたいと思います。

自分の中で、自分の哲学を更新するためにアウトプットされたものが、結果的にサイエンスコミュニケーションになるのであれば、自分も楽しんでやれると思うのでやってみたいなとは思いますね。

色々なことを書いているので、幅広い方に共感しながら楽しく読んでもらえるのではないかと思っています。

子どもの頃や学生時代のぐちゃぐちゃの感情、親との関係など、すごくオープンに書いているので、同じ立場の研究者はもちろん、学生や子育てしている親御さんなどにも読んでいただきたいです。もちろんこの本をきっかけに宇宙や科学を身近に感じてもらえたら嬉しいです。

僕は科学エッセイが、必ずしも科学の道に誘うような内容でなくても良いと考えています。
文学部に行きたいという学生が、科学エッセイを読んで面白いと思ってもらえるのであればそれで良いと思っています。

例えば今回の本の「後輩クンとはやぶさとバブル」などの個人的な体験に関しては、本人に向けて書いています。僕の中で彼に向けて言い残したことがあるような気がしたので、彼に向けて書きました。他の作品でも、そういうところはありますね。

なれる機会があれば挑戦すると思います。昔は「宇宙飛行士になれなければ僕の人生終わりだ」と思っていたところがあったのですが、今は選ばれる確率の現実を見て難しいと感じている部分もあるので、自分へのけじめとして試験は受けるとは思います。

ですがそれ以上に、面白いことをやっていたいなという想いが今は強いです。