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3カ国が火星に集結?! ~火星探査の新時代に迫る~

3カ国が火星に集結?! ~火星探査の新時代に迫る~科学
3カ国が火星に集結?! ~火星探査の新時代に迫る~

 

火星を目指す3カ国の探査機が、2021年2月に火星へと集結します。それは、アラブ首長国連邦(UAE)、中国、そしてアメリカ航空宇宙局(NASA)です。

約半月のうちに3カ国もの探査機が連続で火星に到着するこの状況は、宇宙探査史における新たな歴史的瞬間であると共に、惑星探査の真の国際化が進んでいることを象徴していると言えるでしょう。

赤い惑星「火星」にとって、2021年2月は歴史的な1カ月となるでしょう。UAEと中国にとっては初の火星探査となり、成功すれば両国は火星への到着を成功させる5カ国目と6カ国目の国になります。

そしてNASAは、火星の軌道に乗る、または着陸するアメリカ15番目のミッションになることが期待されています。今回は、この歴史的タイミングに際し各国の探査の状況や関係性などに迫っていきます。

 

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UAEの探査進捗

アラブ首長国連邦(UAE)の宇宙探査機は、地球から半年かけた5億km弱の任務を経て、2月上旬に火星の軌道に入るようです。

月に火星付近で探査している3カ国のうちUAEが唯一、着陸を試みない代わりに、UAEの探査機は軌道を周回しつつ地表から約q万km弱ほど離れた火星上空の大気を調べることになります。

このUAEの探査について惑星科学者たちが期待するところとしては、火星の気候への理解を深められるようになると同時に、別機が地表で収集した環境データの確認として役立つ意味で有益であると言われています。

UAEの宇宙庁は深宇宙探査の分野に初めて進出するにあたり、コロラド大学の研究者たちが集まってできた国際チームにサポートを受けながらミッション計画を立案し、宇宙探査機を製作したといいます。

「さらなる情報を手に入れなければ宇宙を探査する意味はないでしょう。そして、我々はこれまで一度も科学ミッションを遂行したことがありませんでした」

そして「容易な探索ではありませんでしたが、ミッションをどのように展開するのか再考するのは非常に楽しい工程でした」と、UAE先端科学大臣兼今回の科学責任者は記者会見で語りました。

今回のUAEの宇宙探査機は、2016年に欧州宇宙機関(ESA)の探査機が火星に到達して以降、火星の軌道を巡る初めての新しい周回機となりました。しかし、UAEが唯一の存在である期間は長くは続かないのでした。

 

UAEに続いて中国が火星へ

というのも、着陸機で探査機であり、周回機でもある中国の探査機が、UAEの到着とほぼ同時に現地へ着く予定だったのです。

中国は、これまで火星探査計画について多くを語っては来ませんでした。しかし、今回探査機が軌道に入ることに成功すれば、すぐに着陸を試みると見られています。

中国の探査機は、一般的な家庭の自動車ほどの大きさがあるNASAの複数の火星探査機と比較してサイズが小さく、着陸機の内側に収納された形で地表まで運ばれます。

何事もなく着陸すれば、車輪を6つ持つこの探査機は着陸機から離れ、火星最大の衝突クレーターである着陸地点を、その後3カ月かけて探査する予定です。

探査機と着陸機はともにデータを地表から探査機へと送信し、さらにそれを地球へと転送します。

中国はこの任務の目的について詳細を明らかにしていないものの、2020年に科学誌に掲載された論文によれば、中国の目的は「火星全体の包括的で大規模な調査を実施すること」であると言えそうです。

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最後にアメリカの探査機が登場

中国の探査機が到着してから約7日後、アメリカNASAの探査機が着陸することになっています。

探査機は地表への難易度の高い降下を経て、15分間に時速1万6,000kmを超える高速から秒速わずか数十cmまで減速する必要があります。

そして、サーカスの芸のような降下で締めくくられます。ロケット推進のクレーンのようなものが高さ数十mで空中停止しながら、探査機を慎重に地面へ降ろすのです。

「火星への着陸は決して簡単なことではありません」と、NASAのジェット推進研究所のミッションの責任者は強調しています。「それでもチームのメンバーは、各担当において世界一の人材です。

宇宙探査機が火星の大気圏の天辺に達したときには、我々の準備は整っているのです」

 

惑星探査、国際化の現状とは?

そもそも、“地球外生命体”の証拠を科学者が発見したとしても、その存在に気づけるかどうかはまだ未知と言えます。

エイリアンを探すこと以外にも、NASAは探査機キュリオシティとは別のドローン インジェニュイティを用い、世界初となる技術を実演する予定です。

着陸から数日後、NASAの宇宙探査機は広い面積を取れる場所で、そのドローンを放ち、短いテスト飛行を何度か実施するといいます。もし成功すれば、地球以外の惑星で飛行する最初の航空機になるでしょう。

たった2週間のうちに3カ国の探査機が連続して火星に到着する自体は、宇宙探査史における新たな歴史的瞬間と言えます。

これは世界中の“宇宙開発力“が急成長し、惑星探査において国際化が進歩していることを示していると言えそうです。

かつては米国と旧ソビエト連邦の独占状態だった火星ですが、今や欧州連合やインド、日本、UAE、そして中国の手が届くようになっています。

とはいえ火星に行くこと自体は今日でもいまだにハードルの低い話ではありません。これまでの火星へのミッションのうち、実は成功率は半分未満で、今回の3カ国もそれぞれ目的を無事達成できる保証はどこにもないのです。

それでも地球から最も近い惑星へ3つの宇宙探査機を同時期に打ち上げたことは、宇宙探査の未来にとってメモリアルな出来事であることは間違い無いでしょう。

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NASAの「生命の痕跡」を見つける歴史的ミッション

3カ国が火星へ同時期に到達するとはいえ、やはりアメリカNASAの技術や研究の進捗には目を見張るものがあります。NASAの探査機は核燃料の自律走行車であり、主要な任務としては“サンプルの収集”が挙げられます。

収集したサンプルは2020年代のうちに別の宇宙探査機が回収して地球へ持ち帰ることになるところまで想定されており、たまたま火星にかつて存在したかもしれない微生物の痕跡などを地球に持ち帰れる可能性もあるでしょう。

さらに宇宙機として初めて超軽量ドローンを搭載していることに加え、探査車として初めて“米国産プルトニウム”を燃料に使っているのです。

さらに、初めて宇宙服のサンプルを搭載し、地球外惑星での試験も予定しています。そして最終的に探査機として初めて火星の土壌を地球に持ち帰る計画があるなど、今回は特に初めての試みづくしといえそうです。

とはいえ、それらを達成するには、まずは火星に到達しなければなりません。無事に宇宙空間に着いた探査機はそれから半年かけて、UFOのような白いカプセルの中で孤独な宇宙旅を続けることになります。

これほど短時間で到達できるのは、火星と地球が26カ月の間で最も接近するタイミングだからです。

 

“歴史的発見”に向けた第一歩

NASAの探査機は火星の岩石に数種類のレーザー照射を施し、その化学的性質を解明することになります。

そして生物学的プロセスに関連する傾向のある分子など、期待できる物質を発見した場合には、探査機はドリルでサンプルを採取し、機内に一時的に保管する手はずとなっています。

収集予定のサンプルは30程度で、火星の地表の複数の異なる場所に分けて長期保存されます。これにより、ミッション中にトラブルが発生しても、また別の機会にサンプルを回収することが可能になるのです。

NASAは時期を明言していないものの、2020年代のどこかでは別の無人探査機が火星の地表に着陸し、サンプルを回収して地球に帰還することになるでしょう。

もし火星に生命が存在するならば、これらのサンプルによってそのことが証明される可能性は大いにあります。それは待ちに待った歴史的な発見であり、私たちの生命に対する理解を根底から変えてくれることになるでしょう。

今回、その第一歩が踏み出されたのです。

 

いかがでしたか?
3カ国の探査機が同時期に火星へ集結することで各国が宇宙技術を発達させてきていることがよくわかります。まずは無事に各国の探査機がミッションをクリアすることを祈りつつ、宇宙の謎が1日も早く明らかになることに期待しましょう。
参考 : wired, wired, など
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