日本が初の任務を発射、2031年に火星の衛星サンプルを回収予定

日本は10月20日、日本時間に火星に向けて宇宙船を発射した。この任務は、火星の2つの衛星に関する長年の疑問に答えることを目的としている。この宇宙船は「火星衛星探査（MMX）」と名付けられ、H3ロケットに搭載され、種子島宇宙センターから発射された。この任務は日本宇宙航空研究開発機構（JAXA）が主導し、予算は5.78億ドルで、火星の2つの衛星フォボス（Phobos）とディモス（Deimos）を調査する。主な目標はフォボスからサンプルを採取し、2031年に地球に持ち帰ることである。

これまで、火星の2つの衛星に成功裏に着陸し、サンプルを持ち帰った宇宙船は存在しなかった。JAXAはその後、MMXがH3 F10ロケットの上段からの分離に成功したことを確認した。この分離は、サンプルを持ち帰る宇宙船が火星とフォボスに向かう星間軌道に入ったことを示し、任務の重要なマイルストーンとなった。

任務の重要なマイルストーン

この任務は数ヶ月の旅を開始し、2027年に火星に到達する予定である。宇宙船は到達後約3年間衛星を研究し、その後地球に向けて出発する。JAXAは三菱重工業と共同でH3発射機を開発した。このロケットは207フィートの高さを持ち、第一段は2つのLE-9エンジンを使用し、液体水素と液体酸素を燃焼させ、約331,000ポンドの推力を生み出す。また、4つの固体ロケットブースターが発射時に追加の推力を提供し、これらのブースターは上昇過程で切り離され、第一段分離後に上段が燃焼してMMXを火星に送る。

この任務は、日本が小惑星サンプル回収に関する経験に基づいている。初期の任務は、この国が小天体から材料を取得する能力を示した。フォボスの課題は、その極めて弱い重力と火星の周りを回る特性である。フォボスの直径は約14マイルで、形状は不規則でジャガイモのようであり、着陸操作を複雑にしている。MMXはIDEFIXを展開する予定であり、これはフランスとドイツが共同設計した探査車で、地形を調査するために使用される。この四輪車は表面で跳ねる可能性があり、その後安定する。設計により、逆さまに着陸した後でも復帰できるが、柔らかい土壌や障害物のある岩石が障害となる可能性がある。

IDEFIX探査車の役割

IDEFIXは約100日間フォボスを調査する予定であり、その発見は任務コントロールセンターが主要宇宙船の着陸に適した場所を特定するのに役立つ。

サンプル収集の課題

日本の着陸機は2028年末または2029年に2回の着陸を計画しており、サンプリングメカニズムを使用して材料を収集し、収集した材料を安全に帰還カプセルに封入する。各表面操作は慎重に調整する必要があり、フォボスの重力が弱いため宇宙船を地面に固定することができない。科学者たちはフォボスが火星の衝突によって形成された破片からできているのか、捕獲された隕石であるのかを特定したいと考えている。サンプルはこれらの相反する説明を区別するのに役立つ。MMXはディモスも調査し、これは火星の2つの衛星の中で小さい方で、直径は約8マイルであり、任務の最後の数ヶ月はその近接飛行を行う予定である。

この宇宙船は2030年11月に火星系を離れる予定であり、その帰還カプセルは2031年にオーストラリアに到着し、フォボスから収集した材料を運ぶ。実験室での分析は、これらの衛星の成分や太陽系の歴史における地位に関する詳細な情報を明らかにする可能性がある。これらの発見は、他の惑星衛星の形成を理解するのにも役立つかもしれない。

この任務が火星研究に与える重要性

MMX任務は、日本の宇宙探査における重要な進展を示しており、特に火星衛星のサンプル回収において意義深いものである。これは技術的な挑戦であるだけでなく、火星及びその衛星の形成に関する重要なデータを科学界に提供する可能性がある。フォボスのサンプルを成功裏に回収することで、科学者たちは火星システムの進化をより深く理解し、他の惑星衛星の形成過程を探求することができる。これらの発見は、今後の宇宙探査任務や人類の宇宙に対する理解に深遠な影響を与える。