NASAの風変わりな新しい月面探査車は、月の南極を巡航する最初の月面探査車となるだろう

探査機を宇宙に送り、天体に着陸させ、車輪を回すのは簡単なことではありません。NASAは、パスファインダーなど、さまざまな技術を駆使してきました。 探査機は1997年にエアバッグの塊の中に火星に着陸し、花のように開いた着陸機の「花びら」を埃っぽい表面に転がした。ロケット動力の「スカイクレーン」宇宙船に接続されたケーブルが 忍耐力 2021年に火星探査車が赤い惑星の表面に到着。月面では、アポロ15号、16号、17号の宇宙飛行士がマイラーケーブルを引っ張り、月着陸船の車両のコンパクトな収納部からバギーを広げて降ろした。

しかし、NASAの月南極への初の探査車ミッションでは、地球の衛星上での移動にもっと馴染みのある方法、すなわち一対の傾斜路を使用する。VIPER（揮発性物質調査極地探査ローバー）は、2024年後半に月面に着陸すると、オフランプを下りて月の土壌、つまりレゴリスに触れることになる。

これは過酷な場所においてはおなじみの技術だ。「我々は皆、傾斜路の使い方を知っているので、我々が置かれる環境に合わせて最適化する必要があるだけだ」とNASAのVIPERプログラムマネージャー、ダニエル・アンドリュースは言う。

カリフォルニア州にあるNASAエイムズ研究センターにあるVIPERの試験車両は、NASAが最近公開した写真で見られるように、ローバーの車輪1組につき1本の梁が付いた2つの金属製傾斜路を最近下った。VIPERが着陸する場所、つまり巨大なノビルクレーターの端の地形は荒れていると予想されるため、エンジニアリングチームはVIPERが極端な角度で傾斜路を下る能力をテストしてきた。彼らはVIPERが着陸する着陸機から測定される傾斜度と、各車輪の傾斜路間の高度差を変えた。

「ランプは 2 つあります。左右の車輪用だけでなく、後方にも伸びるランプ セットもあります」とアンドリュース氏は言います。「そのため、着陸船から降りるときに、どれが一番安全で、移動しやすいか、実際に選択することができます。」

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VIPERは、2009年に月の南極に水氷が存在することを確認したNASAの月面クレーター観測探査衛星（LCROSS）ミッションの科学的後継機である。

「このミッションは、月面の水に関する常識を完全に書き換えました」と、LCROSSミッションにも携わったアンドリュース氏は言う。「これが、商業的にも、NASAや他の宇宙機関などの政府機関による月探査ラッシュの始まりでした。」

氷が豊富にあれば、採掘してロケットの燃料を作ることができる。また、NASAがアルテミス計画の一環として2020年代後半に建設を計画している長期月面居住施設で、他の目的のための水を供給することもできる。

しかし、LCROSS は、月の南極にある 1 つのクレーターに氷が確実に存在することを確認しただけである。移動式探査機 VIPER は、水氷の分布をより詳細に調査する。月面下の掘削は 1 つの作業である。もう 1 つの作業は、急峻で永久に影になっている領域に移動することである。つまり、その急峻な形状と月の極における太陽の角度が低いために、何十億年もの間太陽光が当たっていないクレーターに入ることである。

テストでは、探査車が 15 度の傾斜でも楽々と移動できることが実証された。これは、隠れた暗い場所を探索するのに十分であり、より難しい下り坂用に設計された機械を作る必要がない。「クレイジーなことができるスーパーヒーローのような探査車を作る必要がなくても、科学的に重要な機会はたくさんあると考えています」とアンドリュースは言う。

NASAエイムズ研究センターとピッツバーグに拠点を置くアストロボティック社が開発したVIPERは、長さと幅が約5フィート、高さが約8フィートの四角いゴルフカートサイズの乗り物です。NASAのすべての火星探査車とは異なり、VIPERは6輪ではなく4輪です。

「6輪の問題は、それがまるで軌道のようなもので、特定の方法で運転せざるを得なくなることです」とアンドリュース氏は言う。VIPERの4輪は完全に独立している。どの方向にも転がるだけでなく、肩のような関節を使って外側に向けることもできる。科学者が永久影の月のクレーターに存在すると考えているような柔らかいレゴリスから這い出すために、ローバーの肩のような関節を使う。車輪自体は火星ローバーのものと非常によく似ているが、ふわふわしたレゴリスの上をロボットが進むために、よりパドルのようなトレッド、つまりグローサーが備わっている。

「私がよく使う比喩は、私たちには [永久に影になっている領域] につま先を浸す能力があるということです」とアンドリュースは言います。「驚いたり、見つけたものが気に入らなかったりしたら、そのつま先を出して 3 つの車輪で転がし、そしてまた下ろす能力があるのです。」

しかし、VIPER は着陸機から斜面を降りることができなければ、それほど遠くまで移動することはできません。そのため、アンドリュース氏と彼のチームは、その手順のテストに多くの時間を費やしてきました。最初は、VIPER のテスト機が斜面を降りるときに、車輪がほんの一瞬滑りました。

「また、ランプウェイの壁を乗り越えて走行できることも分かりました」とアンドリュース氏は言う。「おそらく、それは望ましいことではないと思います。」

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アンドリュース氏と彼のチームはアストロボティック社と共同で傾斜路を改良し、今では傾斜路全体に特殊なエッチングが施されている。探査車は車輪格納部にあるカメラを使って傾斜路沿いのこの模様を検知できる。「下を見るだけで、ロボットは自分の位置がわかるのです」とアンドリュース氏は言う。「これは新しい工夫です」

アンドリュース氏は、VIPER が 2024 年に配備できると確信しているが、多くの調整が必要だ。結局のところ、この方法はスカイクレーンよりも簡単だと同氏は指摘する。「ランプはかなり実績のあるものです。」