NASAのインサイト着陸機が火星の塵に埋もれる前に別れを告げる

NASA の最も優れた火星探査ミッションの 1 つが終焉を迎えようとしています。4 年間にわたる魅力的な科学探査の後、NASA のインサイト火星探査機は運用最終日を迎えます。厚い火星の塵の層が探査機の太陽電池パネルを遮り、電力がなくなり、お別れの時が近づいています。

2018 年に火星に着陸したインサイトは、火星の地殻、マントル、核を研究するために火星内部の奥深くまで探査した初のロボット着陸機です。着陸機はそれ以来、数多くの貴重な科学データと火星表面の鮮明な画像を地球の科学者に届けてきました。このミッションは、強力なツールの集合体を使用して、太陽系内および太陽系外の岩石惑星がどのように形成され進化するかという重要な疑問に答えるのに役立っています。

これまでの探査機の最大の成果の 1 つは、火星の地震に相当する「火星地震」を 1,300 回以上検出して記録し、惑星の地殻活動レベルを判定したことです。探査機は任務中、火星に衝突する隕石の音も聞き取りました。この耐久性の高い探査機は現在も活動中ですが、NASA の科学者は、このミッションは数週間以内に終了すると予測しています。インサイトが沈黙するのは悲しいことですが、着陸機の終焉は驚きではありません。NASA の基準では、探査機はすでに当初の 2 年間のミッション期間を超えています。

ミッションは、着陸機が火星中継ネットワークとの通信セッションを 2 回連続で失った時点で正式に終了します。火星中継ネットワークは、火星を周回し、地球と地上の火星ミッション間でコマンドとデータを伝送する 5 機の宇宙船の集合体です。その後、別の通信システムである NASA の深宇宙ネットワークがしばらく通信を続けます。これは、最後の幕が本当に下りたことを確認するためです。すべてのミッションは遅かれ早かれ終わりを迎えますが、NASA ジェット推進研究所 (JPL) の研究科学者でインサイト ミッションのプロジェクト科学者であるマーク パニング氏は、このミッションは永遠に心に残るだろうと語っています。

「インサイトは、私を宇宙に導いてくれた存在であり続けるでしょう」と彼は言う。「科学的に言えば、火星での成果に私は大喜びしています」。しかし、インサイトの全生涯についての詳細が明らかになると、その寿命が尽きたことで、火星の塵に耐えるためには何が必要か、ロボットの残骸は救出できたのか、そしてそのすべてのデータはどうなるのか、といった新たな疑問が浮かび上がる。

ミッションの最後のお別れに備えて、いくつかの重要な質問に対する回答をここに示します。

塵はすべてを滅ぼす

火星の表面を征服したいなら、塵に対処するのは避けられない不便です。火星の砂嵐は、すべてを飲み込み、非常に強力で、時には非常に厄介な問題になることがあります。

2018年、こうした嵐の1つが長時間にわたって空を暗くし、NASAの火星探査機オポチュニティを倒した。オポチュニティはNASAの火星探査ミッションの中でも最も古く、最も成功したミッションの1つだ。「オッピー」という愛称で呼ばれていたこの探査機は、復活を願っていた科学者たちが連絡が取れなくなったため、死んだと宣告された。インサイトに関しては、JPLのシニアエンジニアでアップリンクリーダー、チームのミッション調整を手助けするエミリー・スタフ氏は、このミッションは、自らが抱える相当な課題に対処するという点で期待をはるかに上回っていると語る。

こうした嵐を乗り切るための以前の試みでは、ほこりで太陽光が太陽電池パネルに届かなくなったため、インサイトはバッテリーを節約するためにセーフモードに切り替えたことがある。さらに、今年 5 月には探査機の電力が低すぎたため、探査機が地震計を作動させ続けるのに十分な電力を確保するため、ミッションではインサイトの他の科学機器をすべて停止しなければならなかった。地震計は、聴診器のように地表に設置され、地震の振動を感知する丸いドーム型の機器である。ほこりの悪影響に対抗するため、NASA は当初、インサイトの太陽電池パネルを非常に大型にし、ミッション開始時に探査機が必要とするエネルギーの数倍を発電していた。

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しかし、なぜ火星探査ミッションには生命を奪う可能性のある障害物を除去する能力が備わっていないのでしょうか?

火星の乗り物にワイパーのような装置がこれまで一切なかったのは、コスト、効率、潜在的リスクのせいだとストウ氏は言い、宇宙船の設計に不必要な技術的要素を加えると、ミッションの目標が危うくなる可能性があると指摘する。「宇宙船の設計で私たちが常に求めていることの 1 つは、物事をシンプルにすることです」とストウ氏は言う。「複雑になればなるほど、故障するリスクが高まります。」

インサイトは再び上昇できるだろうか？

インサイトが通過した後、その跡を継ぐのはNASAの探査車「キュリオシティ」と「パーサヴィアランス」だ。ベテラン探査機「キュリオシティ」はインサイトから約373マイル離れたところを飛行しているが、科学者らは救出ミッションが行われる可能性は低いとしている。主な理由は、2012年に初めて着陸して以来、キュリオシティが移動した総距離よりも、両者の距離がさらに遠いためだ。

現在行われているアメリカの取り組みの他に、もう一つの注目すべき探査機である中国の探査機「珠容」もまだ運用中で、火星の過去の姿についてさらに詳しく知るために、ユートピア平原と呼ばれる赤い惑星の地域を探査している。

インサイトの太陽電池パネルが完全に隠れてしまった場合、NASA は現時点では、突風が吹いて有害な粒子が吹き飛ばされ、インサイトが再び充電を始められるという幸運に恵まれない限り、同局が「英雄的措置」と呼ぶ、再接続して宇宙船を救出する方法を見つける計画はない。しかし、パニング氏は、宇宙船が目覚める可能性は確かにあると述べている。

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「着陸機自体は、実際に帰還できるように設計されている」とパニング氏は言う。コンピューター化されたフランケンシュタインの怪物のように、インサイトが再び起動できるほどの塵が取り除かれる日が来るかもしれないが、現時点では、そのようなシナリオは、本物のゾンビの反乱と同じくらいありそうにない。

「そのような事態が起こった場合に何に注意する必要があるかは分かっていますが、もちろんそれを当てにしているわけではありません」とパニング氏は言う。

データダンプ

ミッションの科学者がインサイトと通信できる限り、探査機は確実に前進を続け、最後の計測と写真撮影を続けるだろう。すでに定期的に公開されている探査機の科学的データはすべて、おそらく後に探査機の活動の概要をまとめたイベント カタログにまとめられるだろう。インサイトのデータは、最後の追悼の品として、今日の科学者が将来の世代がアクセスして独自の実験や研究を行うために使用することを望む科学的死亡記事となるだろう。

「宇宙船は壊れるかもしれないが、科学は進歩し続ける」とスタウ氏は言う。

どのように始まり、どのように進んでいるか。