直後から、超巨大地震発生の謎に迫るために始動していた。PROJECT"JFAST(ジェイファースト)と呼ばれる深海底探査航海は、あらゆることが想定外。有孔虫の研究で博士(理学)取得。(IODP)にかかわる。趣味は、料理と読書と銀塩写真の撮影とカメラの収集。ちきゅう」は、傷ついた船体をどうするか、という頭の痛い問題を抱えながら、新たなチャレンジに向けて動き始めた。国際会議に参加するためにエジンバラへ飛んだ私は、横浜にあるJAMSTEC地球深部探査センター(CDEX)の見解を世界中の研究者たちに伝える任務を果たした後、巨大地震が発生した原因の解明に向けて研究者たちが新たに提案した”緊急掘削”を実現できるのか、判断を迫られる側に立っていた。調査「できる」と言ったものの航海の準備期間は限られている。何から手をつければいいのやら...。◎前代未聞の掘削オペレーション京都大学のジム・モリ教授がリードした会議が、巨大地震の震源を緊急掘削する必要性をまとめたのは震災から2か月後の5月18日のことだった。Program;IODP)の中での慎重な検討と並行して、私が所属する横浜のJAMSTEC地球深部探査センター(CDEX)では、技術的検討が進められていた。海洋科学掘削は、そのほぼ全てを石油掘削技術に依存している。m級の掘削は近年ふつうに行われるようになってきている。ドリルパイプを持ち、設計コンセプトでは、世界レベルの掘削が可能になっていた。設計コンセプトと現実は往々にしてずれる。mだが、その内訳が問題だった。mの孔(あな)を掘る掘削は前例のないことであった。◎350トンのパイプを操る海底に孔を掘るだけなのに、何をそんなに騒いでいるのか、と思う読者もいるだろう。海底の下を掘るためには、大きく分けて2つの作業を完璧に実行する必要がある。・船を海上の一か所に留める。・船からドリルパイプを下げて海底面から下を掘る。書くと単純だが、大海原に浮かぶ船の上では困難が伴う。System、DPS、ディーピーエスと呼ぶ)がフル稼働する。GPS衛星からの電波と海底に設置したトランスポンダーと呼ばれる音波発信器を使い、船が自分の位置を計算し、6基のスラスター(360度回転するプロペラ)をコントロールして、自分の位置を保つ。このシステムのお陰で、よほど海況が悪くならない限り、巨大な「ちきゅう」を数メートルの範囲に留めておくことができる。「ちきゅう」は、全6基の巨大スラスターを駆使することで、その巨体にもかかわらず数メートル単位の操船を可能にしている。「ちきゅう」では、このパイプを4本ずつ事前につないでおいてパイプラックに立てかけておく。スタンド」と呼ばれ、1スタンドを順番につないで掘削ターゲットの海底に下ろしていくのだ。パイプラックに並んでいる掘削パイプ。下の部分にパイプ同士をつなぐためのネジが切ってある。左側に見えるのがパイプを運ぶロボットアーム。(C)JAMSTEC単純計算で、1スタンドが約40mなので、今回の緊急掘削で研究者たちが狙うターゲットの水深7000m地点から、海底下1000mを掘削するためには、200スタンド、つまり800本のドリルパイプが必要になる。重さにして約350トンのパイプをモーターに繋いで船上からぶら下げ、回転させながら海底を掘り進むのだ。パイプラックに並んでいる「スタンド」。JFAST航海のときはパイプラックが一杯に。(C)JAMSTECドリルパイプは掘削するだけではない。海底下に到達できるのはドリルパイプだけなので、例えば、長期観測機器を掘った孔(あな)に長期観測機器を設置する作業でもドリルパイプを利用する。一筋のドリルパイプが、船上の技術者・研究者と深海底をつなぐ手となり、海底下でのあらゆる作業を担う。ちきゅう」が誇る自動船位保持システム(DPS)は、6基のスラスターを使って、船体の位置を保持するのだが、今回のJFAST航海での問題は、そのうちの一基が、東日本大震災での津波によって損傷し海中に落ちてしまったことだった。東日本大震災での大津波により船体から脱落した「ちきゅう」の巨大スラスター。周りの人と比べるとその大きさがよくわかる。(C)JAMSTECJFASTの航海までに、このスラスターが復旧する見込みはまったくない。自動船位保持システム(DPS)を制御するソフトウェアは、スラスターが6基ある前提でその能力を発揮する仕様だが、実際に稼働できるのは5基。難易度の高いチャレンジを成功に導くためには、ハードを制御するソフトウェアの書き直しで対応するしかない。今回の緊急掘削は海底下を掘削したあと、孔の中に温度計を設置する計画だ。簡単に手順を書けばこのようになる。深海7,000mの海底下に1,000mの孔を掘る。↓ドリルパイプを一旦船上に回収する。↓ドリルパイプの先に観測機器をつける。掘った孔に観測機器を再挿入する。自動船位保持システム(DPS)の性能が優れていても、ドリルパイプを降ろすだけで、7,000m先の掘削孔にそのまま再挿入できる訳はない。解決策として我々は新たに、アンダーウォーターTV(UWTV)という名の水中カメラシステムをドリルパイプに沿わせて海底に降ろし、海底の状況をモニターしながらオペレーションすることにした。ドリルパイプが我々の手なら、水中カメラは我々の目である。調整中の7000m級水中カメラ。左側の筒のような部分を掘削パイプに沿わせて海の中に降ろす。中央の黒色の機器類はカメラ・ライト・ソナーなど。サイドの準備は着々と進んでいた。モリ教授たちは、この掘削提案書の要旨でプロジェクトの緊急性を以下のように説明した。--本計画の重要な点は、今回の地震で動いた断層への緊急対応掘削である。我々は、地震発生後すぐにしか手に入れることができない、時間とともに減少してしまう情報を得ることに焦点を当てる。優先されるべきは、断層に残された、地震によって生じた摩擦熱の温度を計測することだ。--どんな科学掘削も、研究者サイドと掘削を行うオペレーションサイドの意思の疎通、コミュニケーションが「要」となる。研究者サイドは、どのような科学目的で、どこをどれだけ掘って、どんな計測をし、どれだけサンプルを取る必要があるかを説明する。対して掘削のオペレーションサイドは、研究者が求める条件を達成するために、どの観測機器を準備して、何を新たに開発して、どのように掘削を行うのか、そして何よりも、目的を達成するために必要な予算を検討する。時には、科学者の要望と、オペレーションの現実が合わずに、科学目的に優先順位をつける必要も出てくる。(IODP)は、「JFAST航海」に正式に取り組むことが決まった。(PMT)を設置した。◎航海のリーダーを決める科学掘削航海には、共同首席研究者と呼ばれる二人の研究者が選ばれる。彼らは、乗船してくる「サイエンスパーティー」と呼ばれる研究者集団のリーダーとしてプロジェクトを推進する。共同首席研究者の人選が航海の成功に結びつくと言っても過言ではない。プロジェクトチームは、科学計画委員会の進言を受け入れつつ、共同首席研究者のふたりを選定した。一人目は、この連載の読者にはすでにおなじみの京都大学のモリ教授。緊急掘削をはじめに提案した人物だ。一人は、5月18日に品川の京都大学東京オフィスで開かれた詳細検討グループ会議に出席し、掘削提案書の作成にかかわった28人の研究者の一人でもある、テキサスA&M大学のフレッド・チェスター教授の名が挙がった。9月8日、私はチェスター教授に共同首席研究者になってくれるように依頼するeメールを送った。なっているのか心配しているかと思います。提出された掘削提案書は8月の科学計画委員会で正式に承認され、できるだけ早い時期に実行すべきという提言をもらいました。センターといっしょにプロジェクトチームを作りました。このチームの最初のタスクは、この航海の共同首席研究者を選ぶことで、今朝行ったPMTの電話会議で、あなたがジム・モリ教授とともに、最優先の共同首席研究者の候補に選ばれました。今の予定では、この航海は2012年4月1日にスタートし、45日間のオペレーションが予定されています。港に戻ってくる予定は2012年5月18日になります。この航海の共同首席研究者をやってもらえるかどうかをお聞かせください。できるだけ早い返事をまっています。懸念や質問があったらいつでも連絡くださいNobu--------9月9日、チェスター教授からの返信。---Nobuこんなメールをもらうとは夢にも思っていなかった。これほど重要な航海の共同首席研究者に選ばれたことをとても誇りに思う。やりたいと思うし、そのスケジュールも大丈夫そうだ。家族にはすぐに相談したが問題なし。このあと、上司と学部長とは話をしなくてはいけないけれど、まぁそっちも問題ないと思う。最終的な確認は来週の月曜か火曜には連絡できると思う。会議とか旅行の必要性とか。!フレッド---首尾よく二人の共同首席研究者が決まり、研究者サイドの準備は、ようやく、はじめの一歩を踏み出した。したのも束の間、我々オペレーターのやることは山積みだ。その山がどれほど高いのか、2011年9月の時点で分かっていたのは一人もいなかった。チャレンジのはじまり。