固体惑星や小天体の起源・進化にアプローチする研究において、天体探査の機会を生かしたその場粒子観測は大きな役割を果たしてきました。例えば、ある惑星大気の組成を測定することは、その惑星を形成した材料物質の集積時の混合、脱ガスや散逸による分別過程、惑星表面との反応を含む風化などの過程を議論する上で非常に重要です。私たちの研究室では、その場粒子測定に用いる装置を設計し、実験室実験をベースとして開発を行い、様々な天体探査ミッションに貢献しています。

　現在まさに進行しているミッションの一つは、月極域の探査です。月は、原始地球に火星サイズの天体が衝突し、地球周辺にばらまかれた物質が材料になって形成した（ジャイアントインパクト仮説）と考えられています。ただし、この過程で超高温・全溶融を経験したはずの月は、様々な観測データをもとに判断すると、水のような高揮発性の物質を地中に保持しているようにも見えるのです。現在我が国では、月極域にローバーを送りこんで土壌サンプルを精査することを計画しており、私たちの研究室ではそのローバーに搭載することを目的とした「わずかな水を嗅ぎ分ける」ための中性粒子質量分析器の開発に従事しています。

　他にも、私たちはComet interceptorと呼ばれる彗星探査ミッションにも携わっています。地球型惑星に揮発性物質を運び込んだ候補天体の一つである彗星は、その平均的な組成や個体差について統一的な理解が得られておらず、さらには彗星自体の進化についても激しい論争があります。始原的な彗星をターゲットとしたこのミッションでは、彗星が太陽に炙られてどのように進化するのか、太陽系初期には彗星を介してどのような揮発性物質が内縁部に運び込まれたのか、などを議論する上で重要な観測が行われる予定です。私たちの研究室では現在、彗星の尾に含まれる成分を分析するためのイオン質量分析器を設計しています。

　一方で、全く新しい高性能な装置開発をもとにした、ボトムアップ的な研究も進行しています。これは、装置を応用する具体的なミッション等は決まっていないものの、過去に類を見ないほどの高分解能な装置を新たに開発し将来の惑星科学の実証的研究をリードしようとする野心的なものです。研究室のメンバーの心意気次第で、我が国の将来のミッションが決定することは十分にあり得るのです。

​

研究テーマ例）

太陽系探査を目指した小型イオントラップフーリエ変換型質量分析器の開発

月極域探査ミッション搭載用の質量分析器のための高感度イオン源の開発

彗星探査ミッションComet Interceptor搭載に向けたイオン質量分析器の開発