2009年1月から8年以上運用されている「いぶき」。その軌跡を知る二人、かつてのJAXAプロジェクトマネージャーと環境研（NIES）プロジェクトリーダーが対談を行いました。

ーー2003年4月。浜崎理事が「いぶき（GOSAT）」プロジェクトマネージャーに就かれた頃にさかのぼり、対談をスタートさせていただきます。

浜崎　私は長く地球観測衛星の開発に携わっており、当時は「だいち（ALOS）」の開発に関わっていましたが、突然、二酸化炭素（CO2）濃度を観測する衛星（後の「いぶき」）のプロジェクトマネージャーに指名されました。時代背景として、温暖化を代表とする地球環境問題は大きな話題でしたから、このプロジェクトの社会的意義、科学的重要性は即座に理解できました。しかし一方で、CO2濃度を宇宙から「正確」に測る、高い精度・分解能で測るというのは、JAXAとして経験のないことでしたから技術的実現性の不安は大きかったと言えます。ただ、1997年に採択された京都議定書（温暖化に対する国際的な取り組みのための国際条約）の実施にあたり、いまだ世界中が明確なCO2濃度の共通のものさしを持っていなかった。そういう意味で、このプロジェクトが実現すれば、データは必ず使われるという希望は持てました。苛酷でありながら期待の大きい、まさに野心的なプロジェクトだと、就任当時に感じたのを覚えています。

浜崎　一般的にリモートセンシングというのは、宇宙からの観測での測定精度は5％というのが通り相場でしたが、今回は1%以内でなくては意味がないプロジェクトでした。

横田　そうでしたね。当時は宇宙からの1%の測定精度を実現するのでさえも大きな挑戦でした。2003年当時は海外の研究者からは0.3%（1ppm）を要求されていましたが、日本としてはまず1%を実現すれば科学的に利用できる精度であるとしてスタートしました。CO2の南北差、季節変動の幅は、場所によって変わりますがカラム平均濃度で見るとだいたい1%程度ですから、精度が悪いとその差や変動すら検知できません。そのため、1%の測定精度実現が絶対でした。

　2003年プロジェクト発足時、NIESのリーダーは地球環境研究センター総括の井上元氏でした。私も当初からメンバーの一人として参加しており、浜崎さんと最初にお会いしたのは2003年11月、このプロジェクトはJAXA、環境省、NIESの3者で進めることが決まっていましたから、それぞれの役割分担のご相談をさせていただいたのが最初でした。それから2年後、私はNIES側のプロジェクトリーダーに就きました。私はこのプロジェクトにおいて、JAXAとNIESは両輪*の存在だと感じました。この両輪がバランス良く回ることで走り続け、その上に環境省がのって国際的な施策に働きかけるのが理想です。サイエンスの面からもNIESの責任は大きいと感じ、身の引き締まる思いでリーダーに就かせていただきました。

脚注*　GOSATプロジェクトではJAXAが衛星とセンサの開発、打上げ、運用、校正、データの受信とレベル1処理を担当し、NIESがレベル2（CO2濃度等）以上の処理と検証を担当している。

ーーいまだかつて誰もなしえなかった高精度のセンサの開発。やはり苛酷だったのでしょうか。

ーー打上げてから８年目に入りますが、まだ「いぶき」は現役です。

浜崎　「いぶき」の前に、大型衛星の「みどり」「みどり2号」が２つ続けて打上げ10ヶ月後に機能停止する事故がありました。２つとも電源系という、衛星の中で比較的信頼性が高い部分が壊れて全損しました。「いぶき」はそれをうけて作った衛星です。同じ失敗を繰り返さないよう、２つの工夫をしました。

　１つめの工夫は「新規開発」と「開発しないもの」、これを確実に分けました。衛星といっても、新しく必要になる部分もあれば、例えばバッテリー部分など共通部分は新しい機能はなく、以前のものをそのまま利用できるわけです。しかし、衛星の開発の機会はそれほど多くありません。JAXAも開発メーカーも、毎号機の実績を貴重な機会として改良したい部分を少しずつ反映させていました。実は過去の他の開発を分析した結果があり、既に成功した実績がある場合、小さな改良時に故障が多くなる傾向がありました。実績があるからと大胆になったり、試験が手薄になったりするためです。そのため、「いぶき」の場合は２つに綺麗に分けようということになりました。開発するものは、徹底的にする。開発しないものは、一切しない。　そこには前の図面をそのまま持ってきて、一切改良しない。そのおかげか、人工衛星には温度センサなどの小さなセンサが何百個もついていて、これが故障することがよくありますが、「いぶき」については一つも切れていない。完璧に動いています。必要は発明の母という言葉がありますが、航空宇宙の言葉には「改善は失敗の母」という金言があります。これは、アポロ計画を推進しNASA宇宙開発の父とも呼ばれるフォン・ブラウンの言葉です。宇宙関係者ならこの言葉は当然知っているのですが、実は、私は「いぶき」に関わったことで、まさにこの言葉の意味を体得、実感しました。

横田　確かにロシアのソユーズなどは「枯れた技術」の代表のイメージです。

浜崎　これが１つめの工夫でした。そして２つめの工夫。先ほども申しましたが「みどり」「みどり２号」の故障は電源系。そこには基本的に新しい技術はありません。「いぶき」の発生電力は過去の衛星に較べて大きくはなく、例えば「だいち」の発生電力は8キロワットなのに比べ「いぶき」はその約半分の3.7キロワットです。一方で、「みどり」「みどり２号」は、我々が予想も付かない原因で機能停止してしまった。ならば万一を考えようと、冗長系を増加することにしたのです。もともと宇宙の衛星のコンポーネント（部品）は、ほぼ全て２つついています。冗長系の設計とは、いわば、自動車にエンジンが２ついて、タイヤが８本、ハンドルも２個ついているようなものです。衛星は打上げてから5年間宇宙空間で動き続けます。家庭用電化製品ならば5年の間に部品の交換をして長持ちさせることもできますが宇宙ではそうはいかない。そこで、冗長系を取り入れた設計をしています。「いぶき」には太陽電池パネルが2枚ついていますが、半分が故障してしまった後、残り半分で生きられるかは別問題です。普通の衛星は太陽電池パネルが半分しか使えない場合は、電力が足りなくなってしまう。しかし、「いぶき」の場合は余裕を持たせました。片方が故障しても片方だけで生き続けられるように手厚くしたのです。そして、これが実際に功を奏しました。定常運用期間の5年が過ぎ、打上げから5年と5ヶ月になる頃、太陽電池パドルのうち1枚のパドルの回転が停止し、発生電力は半分になりました。しかし、冗長系を手厚くする設計をしていたことが主な要因となり、「いぶき」は動き続けることができたのです。現在8年目になりましたが、問題なく動いています。

横田　冗長系を手厚くするとコストも膨らむため、それを天秤にかけると実装のご判断は難しかったであろう中で、手厚くすると判断されたことは大きいと思います。他にも2回ほど定常運用期間後に故障がありましたが、そのうち一つは冗長系によって助かっています。「いぶき」が動き続け、データが継続する。これは私たち、NIES側にとっては非常に意味があることです。科学的研究に利用するためには継続性に大きな意味があります。単一のセンサである「いぶき」のデータが継続して取得できているということは、世界中の研究者からの高い評価に繋がるため、この判断は「いぶき」のデータを利用する研究者にとっても意義があるものであったと思っています。

ーーJAXAと環境研の連携で苦労されたところはありますか。

浜崎　これもまた話すのに2晩かかりますね（笑）。人と人の前に、まず組織と組織の関係があります。NIESは研究所ですから、衛星を開発して打上げてといった事業が中心のJAXAとは組織そのもののあり方が異なります。私の解釈では、研究所では学術的な高い成果が優先されるため、時間がかかってでも独自性や高い成果に力点が置かれています。一方、JAXAは時間的には厳しい立場にあります。「いぶき」１号機の場合、費用のほとんどはJAXAが負担していたこともあり、早く打上げて早く成果を出すことが強く求められていました。横田さんもよくご存知だと思いますが、初期の段階で、NIESとのこの点の調整は苦労したと思います。

横田　打上げて1年目にCO2、CH4のデータを発表するという目標が立てられましたが、実際は困難を極めていました。打上げは2009年1月23日でしたが、2010年2月になってもあるエリアで高濃度の部分が誤って見えたりして、とても精度の高い解析結果はとれていなかったのです。しかし、約束の1年も過ぎてしまったため、所内研究者やGOSATサイエンスチームの反対はありましたが、おかしな部分があるが今後改善するという但し書き付きで、「いぶき」が取得した全球の濃度分布の発表に踏み切りました。しかし、結果は散々でした。炭素循環のコミュニティからは「こんな不確実なデータしか取得できないなら、人工衛星から温室効果ガスが測れないということを自ら言っているようなものだ」とまで批判されたのです。この不具合、広く砂漠の上で高濃度になった事象の原因は、かなり高い高度まで飛散した砂塵だったことはデータ公開前にほぼ分かっていました。その影響（光の多重散乱）であたかもCO2が多く見えたのでした。なぜこんなことが起きたのかというと、「いぶき」は３つのバンドが用意されていましたが、１つのバンドしか使わずに早急に出したデータだったからです。このままでは、温室効果ガスは衛星では観測が不可能だという評価になってしまう。しかし、私たちNIESは、多バンドでの処理手法に改良するなどして「いぶき」のデータは必ずいつか役立つという自信があったため、何とかふんばりたいと考えていました。それからアルゴリズム担当研究者は、死に物狂いで頑張りました。半年経ち、2010年8月にようやくまともなデータを出せるようになりました。現場レベルで、JAXAの方々も相当苦労してくださいました。他にも検証データとの比較、海外の研究者の協力などがあって、ようやく世界トップクラスの、アメリカやヨーロッパの解析手法と肩を並べるくらいの正確なものを出せるようになったと思っています。

浜崎　JAXAとしても、この「いぶき」の目的ははっきりしていて、センサの開発までで終わるのではなく、最後に正確な温室効果ガスの濃度を出すことをプロジェクト全体のサクセスクライテリア（成功判断基準）に設定していましたから、お互いの連携は強固、相互依存せざるをえませんでした。このように、最初の段階で連携設定の仕組みを固めたことが、現在においてもJAXAとNIESが連携をして測定精度をあげる努力をしていることに繋がっていますね。各関係機関の努力があり、今もまだ精度は上がり続けています。

ーー「いぶき」は環境問題の解決に大きく貢献していますが、人類の未来のために、JAXAとNIESではそれぞれどのような貢献ができるとお考えでしょうか？　宇宙開発、環境研究というそれぞれのお立場から、ご自身の考えをお聞かせください。

浜崎　JAXAはローカルよりグローバルな視点を重視した活動をしています。宇宙飛行士が言うように、宇宙から見たら地球には国境は見えません。地球全体の大きな課題として、地球環境の変化の客観的なデータから、今何が起こっているのかという事実を知ることが肝要です。そして、これに対して「いぶき」は飛躍的な貢献をしました。「いぶき」の取得したデータによるCO2濃度の変化の動画がありますが、これは今まで人類があまり目にしたことがなかった類の動画です。北半球、南半球の濃度の差が明確に見えたり、あるエリアから大量のCO2が排出されていたり、これらは説明の必要もないくらい動画を見ればはっきりわかるのです。こういったデータを全人類が共有することが、まずは環境問題の解決に貢献する第一段階です。

　そして、これでは観測に留まっていますので、JAXAとしては、さらに対策などにも貢献できるようになりたいわけです。防災面での貢献も検討されています。例えば、2016年4月の熊本地震ですが「だいち2号」は地震の前後でどれだけ地表面に変動があったかがわかります。また降水量を正確に観測することができる衛星もあり、下流での洪水の予測をたてることもできます。また、2018年度に打上げ予定の「いぶき」の後継機は、PM2.5も観測できるようになります。これからの人工衛星は観測するだけではなく、そのデータから予測して人々の行動判断に使えるような情報を提供していきたいと考えています。このためには非常に高精度な観測のため1種類だけではなく複数のセンサが必要で、かつ観測期間も継続的であることが必要です。

　「いぶき」は一つの国際貢献の形を明確に示せました。国際貢献というと昔はお金か人を出すだけでした。しかし「いぶき」はデータを出しました。日本の技術で観測したデータを、世界中の皆様に無償で提供しています。これによって温室効果ガスの現状と変化、その対策の効果の評価にも使えることになっています。「いぶき」は一つの成功モデルです。このような貢献の形を色々な分野で広げていきたいと期待しています。

横田　私も浜崎さんのお話に共感します。「いぶき」のデータを使っている研究者達からは、「いぶき」のデータは遅れがあまりなく、かつ無償で使える点などで、評価をいただいています。また研究公募も実施していますが、採択された研究者には優先的にデータを渡すとともに、研究者間の情報交換の場も設定しています。これによって、より幅広い研究者が集まり、「いぶき」のデータを利用した成果について活発な議論が行われています。たとえば大気輸送モデルの国際比較グループであるTranscomにGOSATデータ利用のCO2逆推定モデル比較グループが形成されたり、新たな研究テーマとしてGOSATデータから世界で初めての植物蛍光の観測研究論文が世界の３つのグループからほぼ同時に独立に発出されました。

　またNIESでは、衛星観測に関する研究だけではなく、地上観測や航空機観測なども行なっており、研究分野は、炭素循環や気候変動予測などの地球環境研究以外にも環境リスク研究や生物・生態系環境研究など多岐にわたります。地球環境研究に関して言えば、衛星観測の分野だけではなく、様々な観測手段のデータを統合して用いることにより、足し算以上の結果がでるのではと言われており、多くの研究者が力を合わせて熱心に研究を続けています。この先も人類が健やかに暮らせる環境ために、NIESの観測データに基づく研究アプローチは日々進化していると言えます。

ーー「いぶき」の成果に貢献されたお二人。そのお二人から次世代に向けた期待を一言お願いいたします。

横田　私から見て浜崎さんは決断力と統率力を持つリーダーの鏡です。私自身は優柔不断な部分もあったので（笑）。

浜崎　世の中は、今この瞬間も加速して変容し、より複雑化しています。リーダー像も変化してきています。例えば、衛星を担当する人が衛星のことだけを考えている時代ではなくなってきました。今後は日に日に厳しい時代に突入しています。社会貢献、行政、国際政策など、専門性だけではなく広い視野や価値観を持ち、その上で全体を動かしていく総合的な人材が求められていると思います。

横田　まさに、広い視野は今後さらに求められていると思います。環境研としても、国際コミュニティの中で、競争や情報交換をしながら、存在感を発揮できるようなリーダーが求められています。環境研の次世代リーダーはまさにそういう視野を持つ人であってほしいと期待しています。

浜崎　私も期待しています。・・・今度は「いぶき」打上げ10周年記念で対談ができるといいですね。

取材日：2016年4月　筑波宇宙センターにて

（撮影/Pang Shijuan・石沢香織）