ドリルパイプを吊るす「ちきゅう」のデリック

ビットが磨耗し取り替えるための、全ドリルパイプを引き上げるのに要する時間は、4,000mのドリルパイプ長さで約6時間程度かかります。すなわち、600m/1時間程度です。

2004年12月長崎沖で試験航海をしました

本年度は、下北半島東方沖にて海底面下約50m程度の浅いピストンコアの試験を行う予定です。

来年の夏は同じ下北半島東方沖にて、ライザーを降下したのちライザー掘削・コア試験を深い深度まで行う予定です。

このような状況の中で、日本は、海洋国家としての存在を世界に示し、更なる技術立国日本の発展を進めるために、人類未踏のマントルまで掘削が可能な「ちきゅう」の建造に着手しました。
また、「ちきゅう」を日本の力で運転することによって、国際舞台で主導的な役割を果たし、人類の未来に貢献しようと強く考えています。

「ちきゅう」の完成を間近にひかえ、国際会議に参加した各国の代表者に「ちきゅう」を紹介しました

国際シンポジウムなどで「ちきゅう」の現状を報告したりします

「ちきゅう」の採取してきたマントルが、人類の未来に対して多くの貢献が出来るようにと考えています。

「ちきゅう」でとってきたコアが保管される高知コアセンター

写真（1）ライザーパイプ

写真（2）ドリルパイプ

深海掘削を行うためには、大きく分けて３種類のパイプが必要です。

１つ目は、「ちきゅう」船体と海底面をつなぐライザーパイプ、これは海底面下を深く掘るために必要なライザーシステムの要になるパイプです。 写真（1）

２つ目は、先端にビット（掘削するための刃）を付けて実際に地層を掘削するためのドリルパイプです。 写真（2）

３つ目は、掘削した穴が崩れないように保護するために入れるケーシングパイプです。詳しい作業手順については、CGアニメーションのある「ちきゅうスペシャル」をご覧ください。

「ちきゅう」は、常時、2,500m分のライザーパイプ（一本が平均27mですから、約90本）を搭載しており、つまり水深2,500ｍまでの海底から、深く地中を掘り進むことが出来ます。

また、ドリルパイプは、常に1,000本以上搭載しています。一本約9.5mですから、ほぼ10,000m分、と言うことは、「ちきゅう」船上から、10,000m先にとどく、つまり水深2,500mの海底からその先7,000ｍ以上地球を掘削出来ます。

最後にケーシングパイプですが、これは、深く掘削を続けるためには、何種類かの直径のパイプが必要になりますが、一言で言ってしまえば、海底面下7,000m掘削してその穴を維持するのに必要な量のパイプを「ちきゅう」は、搭載することが可能です。

まとめると、「ちきゅう」は、一度に、水深2,500ｍから、地下7,000mの掘削をするのに必要な全てのパイプを搭載することが出来ます。

ライザーパイプの直径はでかい！

写真（3）常時搭載されているパイプ

では、地面に向かって「ヤッホー」と叫んでみたらどうでしょう。何も返って来ませんね。いやいや、本当はこだまが地面から返ってきているのです。では、なぜ聞こえないのでしょうか？それは、あなたと地面の距離があまりにも近いので、「ヤッホー」と叫ぶとほぼ同時にこだまが返ってきて自分の声と区別がつかないからです。

実はこだまが返って来るのは地面からばかりではありません。あなたの立っている地面の下は地層と呼ばれる幾つもの層に分かれています。その地層の一枚一枚からもこだまは返ってきているのです。浅い地層からは早く、深い地層からは遅れて、無数のこだまが返ってきているのです。

それなのにこだまが聞こえないのは何故でしょう？それはあなたの声（音波）が地中を伝わる間に徐々に弱くなっていって、こだまとして返ってくる時にはあなたが聞きとることが出来ない位の小さな音になってしまっているからです。近くにいる人の声は聞こえるけど、遠くに行くと聞こえなくなる事と同じです。

それならば、とても大きな声で「ヤッホー」と叫んでみたら地中からこだまが返ってくるはずですよね。理論上はそうなのですが、人間の声の大きさには限界があって実際には無理です。そこでダイナマイトなどを発破させて大きな音波を出してみるとどうでしょう。そうすると、微弱ながらも地中の地層からこだま（音波）がはね返って来るのです。その返ってきた波を地面に置いた音波を敏感に感じ取るセンサーで捕らえ、その波から地下の地層の状態を解析するのが地震探査なのです。

では、実際にはどのように地震探査を行っているのでしょうか。海上での地震探査を例に説明していきましょう。下の図を見てください。調査船の下にエアガンと呼ばれる音波を発生する装置があります。これは空気を圧縮して一気に海中で放出することで音波を発生させる装置です。昔は海中でダイナマイト等を使って音波を発生させていた事もあったようですが、魚が死んだりして環境に影響を与える事から、現在は比較的環境にやさしいエアガンを使用しています。

このエアガンから出された音波が海底や地層の境界ではね返り、調査船で引っ張っているストリーマケーブル（図の黄色の部分。音波を感じるセンサーが幾つも連なったケーブル）で、はね返ってきた音波を感知します。

地層からはね返ってきた音波でどのように地下の地層の状態が分かるのでしょうか。それは音波が浅い地層からは早く、深い地層からは遅れて返ってくることを利用します。下図を見てください。調査船のエアガンから音波を出すと、海底から浅い順番に音波がはね返ってきます。

そこで調査船を進めながら何度も音波を出して海底や地層の境界から返ってくる音波のデータを取っていくと、下図の右側のような記録が得られるのです。これによって実際に目で見る事が出来ない地下深くの地層の深度が分かったり、地層が傾いている事が分かったりするのです。

最後に、実際に地震探査で取られたデータの一例を下図に示します。下図の左側に描いてあるように、返ってくる音波の強さによって色付けがしてあります。右側の方に大きな断層が有るのが分かりますか？このようなデータを使って地下の状態を知る事が出来るのです。

JAMSTECが、船の引き渡しを受けた後、試験運用期間中に皆さんにご覧頂けるよう、９月中に首都圏での一般公開の開催を現在検討中です。開催場所、日時等が決まりましたら随時HP等でお知らせしたいと考えておりますので、今しばらくお待ち下さい。

詳しくはJ-CORESウェブサイトで

乗船科学者のみが独占的にデータを利用できる公開猶予期間の後，全てのデータはインターネットを通してグローバルに公開されます。

【母港】
船の本拠地あるいは主要な停泊港である母港は、法律で定められているわけではなく、使用者が自由に決めることができます。
「ちきゅう」は、長期間洋上で活動し、乗員の交代や燃料などの物資の補給も洋上で行うので入港する機会は非常に少なく、活動範囲も全世界に及ぶため、母港は特に定めません。

【船級】
自動車が定期的に車検を受けるように、船も定期的に検査を受けなければなりません。
船を検査し、「法律の要件を満たして安全な船ですよ」と認証する機関が船級協会で、認証した船級協会の名称をその船の船級と言っています。「ちきゅう」の船級は、NK（日本海事協会）です。
世界的に有名な船級協会には、NKの他に、ロイド（イギリス）、DNV（ノルウェー）、ABS（アメリカ）などがあります。

ただし、ケーシングパイプという、掘った穴を保護するために挿入するパイプは、掘り終わった地層とケーシングパイプの隙間にセメントをいれて、固定してしまうので、海底を掘り終わった後もそのまま穴の中に置いておくことになります。

ドリルパイプやライザーパイプは全て認識番号をつけ、年１回程度、パイプ毎に使用状態を検査し基準に合わなくなったものは交換します。

「ちきゅう」の船体の安全確保は勿論、作業している人達の安全を最優先しなくてはなりません。従って、常に気象海象予報に注意し、作業条件を越えるような台風や嵐が来ると予想される場合は、掘削している孔井に対する安全措置を講じ、その上でBOP（噴出防止装置）で最終的に孔井を密閉します。

その後、ライザーをLMRP (Lower Marine Riser Package) と呼ばれる部分（BOPの上部）から切離し、ライザーを船上に回収した後、「ちきゅう」は安全な海域に避難します。