ちきゅう：海底掘削で地球の秘密を解き明かす

深海調査船「ちきゅう」が海底掘削技術で地球の秘密を解き明かす

最も深い海底には、地球最大の謎のいくつかの答えが眠っています。地球の地殻とプレートテクトニクスの緩やかな動きは、それらの謎を解き明かす手がかりを与えてくれます — または、日本の深海科学掘削船（D/V）「ちきゅう」に乗船する研究者たちが、時として私たちの惑星の「記憶」と呼ぶものです。

海洋研究開発機構（JAMSTEC）は、地震活動から気候変動まで、自然現象を調査するため、「ちきゅう」を含む複数の船を展開し、海底掘削技術の科学的力を活用してきました。

通常、海底掘削と関連付けられますが、JAMSTEC と「ちきゅう」は、ライザー掘削システムを科学研究目的で適用することを先駆けました。地球の地殻に掘削することで、「ちきゅう」の科学者たちはサンプルを採取し、船上でリアルタイムに分析し、地球深部からのエネルギーが現代の生活にどう影響するかを明らかにしています。「『ちきゅう』が採取するサンプルの多くは、誰も見たことのないものです」と、JAMSTEC 遠征管理グループの五十嵐千秋氏は語ります。

この重要な研究を遂行するため、JAMSTEC はスウェージロックのチームに信頼を寄せ、海洋の最深部で必要とされる信頼性を提供する流体システムコンポーネント — チューブとチューブフィッティング — を調達してきました。

「水深 7,500 メートル超の海底で最大掘削性能を達成するには、極限条件下で安定した高い信頼性を発揮する製品が必要です」と、JAMSTEC 遠征プロジェクトマネージャーの前田レナ氏は言います。「スウェージロックは『ちきゅう』乗組員のエンジニアから高い評価を得ており、研究者たちのニーズに応えてくれます。私たちにとって、流体システムにはスウェージロック以外考えられません。」

信頼性が画期的な研究を可能にする

「今後 30 年以内に巨大南海トラフ地震が発生する確率は 70%～80% とされています」と前田氏は言います。「『ちきゅう』は長らく、この地震を引き起こす可能性のある自然の原因を調査してきました。メカニズムはまだ明らかになっていませんが、調査航海でプレート境界断層の地質学的特徴、構造、挙動を特定してきました。」

前田氏は、信頼性の高いシステムがこれらの科学的進歩を可能にしたと語ります。「ちきゅう」は掘削、サンプル採取、分析を同時に行います — わずかな漏洩でも安全上の問題や大幅なダウンタイムのリスクがある連続プロセスです。また、長期間海上に滞在することが多く、メンテナンスのために帰港すれば大きな支障をきたします。

「航海期間は決まっておらず、『ちきゅう』にはヘリコプター甲板があり乗組員の輸送が可能なため、長期間海上に留まり調査を継続できます」と前田氏は説明します。「研究者の最長滞在は 2 か月ですが、船舶運用を維持する乗組員は 28 日ごとに交代します。」

効率的な分析を可能にする

ガスクロマトグラフィー分析は、「ちきゅう」の研究者たちが海底から採取したサンプルを研究する主要な手段の一つです。プロセスガスの信頼性の高い供給は効率的な分析に不可欠であり、それが JAMSTEC が「ちきゅう」船上ラボにスウェージロック® ガス分配システムを採用した理由です。これにより、船の長期航海を通じて継続的な研究が可能になります。

信頼性に加え、使いやすいガスパネルは安全性を高めながら廃棄を排除し、ガス純度の維持を助けます。システムのスリムなフットプリントも、船内の貴重な床面積を節約し、乗組員が既存設備を効果的に活用できるよう支援しました。

信頼で築かれた関係

「ちきゅう」の就役以前から、JAMSTEC とスウェージロックには 30 年の歴史があります。高品質コンポーネントに加え、スウェージロックは「ちきゅう」搭載の幅広いアプリケーションについて包括的なコンサルテーションを提供し、フィールドエンジニアリングサービスとトレーニングも実施してきました。

「スウェージロックのフィールドエンジニアは現場をよく理解しており、詳細な説明なしで計画を議論できます」と五十嵐氏は言います。「『ちきゅう』固有の、ニーズに合った提案をしてくれます。今後も長くスウェージロックと協働し続けたいと考えています。」

近い将来、「ちきゅう」は 2021 年 8 月に浅海コア採取計画探査に乗り出す予定です。このプログラムは、熱帯太平洋から亜寒帯へ熱と水蒸気を供給する強い西境界流である黒潮を研究し、日本列島を含む東アジアの気候条件に影響を与えます。10 月には、「ちきゅう」乗組みのチームが日本沖の過去の海底地震記録の採取を支援します。

「『ちきゅう』には、あと一つ、地球のマントルに到達するという記念碑的な目標が残っています」と五十嵐氏は続けます。「『ちきゅう』はこの目的のために特別に開発されました。海底下からのサンプル採取は、人類未踏の領域です。誰も地球の内部領域を見たことがなく、サンプルを手にしたこともありません。私たちと『ちきゅう』の乗組員全員が、この目標達成に向け努力を続けます。」

JAMSTEC ウェブサイトや「ちきゅう」チームの Twitter で、「ちきゅう」が行う科学研究についてさらに学べます。スウェージロックのフィールドエンジニアやその他の流体システムスペシャリストが、いかに独自で画期的なアプリケーションを支援できるかについてさらに探求したいですか？以下で私たちがどのように支援できるかをご覧ください。