キューブサットは人類の月への道を切り開く

人類が最後に月面に足を踏み入れてから 40 年以上経ちました。しかし、月面探査が終わったわけではありません。実際、3 つの異なる宇宙機関によって運営されている 6 つの現在のミッションを含め、50 回を超える月へのロボット ミッションが成功しています。

ということで、私たちは月に行った。次は何をする？ 多くの人は、月に戻るのではなく、火星に行こうと言う。しかし、人類を火星に導く唯一の実現可能な方法が月経由だとしたらどうだろう？

それこそが、月極地水素マッパー、通称「ルナHマップ」が解明しようとしていることだ。アリゾナ州立大学のスペーストレックス研究所はNASAと提携し、月面の正確な水分量を測定して位置を特定するという重要な目標を掲げた小型衛星を開発した。

なぜ私たちは月の水に関心があるのでしょうか? それは、水は水素と酸素に分解することができ、この 2 つの成分を再び混ぜ合わせると燃焼が起こるからです。言い換えれば、月の水はロケット燃料にできる可能性があるのです。

LunaH-Map の主任エンジニアであるジェカン・タンガ氏は、宇宙飛行士のための月面ガソリンスタンドを夢見ている。「考えてみてください。L2 地点に燃料補給ステーションができるのです」と彼は言う。これは、月の向こうにある、重力の配置によって宇宙空間で物資を静止させておくことができる地点のことである。「宇宙飛行士は、火星やエウロパに向かう前に、そこで燃料補給と物資の補充をすることができるのです」

月の水はロケット燃料にすることができるかもしれない。

月には相当量の H ₂ O があるようだが、科学者たちは正確な量や、どこに集中しているかはわかっていない。LunaH-Map の主任研究員であるクレイグ・ハードグローブ氏は、「私たちは月の極に水があることを証明しようとしている」と語る。

NASA は長年これらの疑問に答えたいと願ってきましたが、月に人や着陸船を送り返すための資金や支援がありませんでした。そこで CubeSat 技術の出番です。CubeSat は、特大のルービック キューブほどの大きさの非常に小さな衛星です。これらの小さな宇宙船の中に高度な科学機器を詰め込んで、大型の宇宙船と同じように情報を得ることができますが、価格は 1 パーセントです。4 インチのキューブは積み重ねて機器用のスペースを増やすこともできます (LunaH-Map はシリアル ボックスほどの大きさです)。

キューブサットは小型であるため、より大きなペイロードを搭載したロケットに搭載して独自の軌道で放出され、独自の科学研究を実施することができ、そうでなければ資金提供されなかったであろうミッションで太陽系を探索する可能性が開かれる。

多くの科学者が、ミッションのペイロードのこれらの切望されたスポットをめぐって競争しています。現在までに、キューブサットの科学者が競い合っている特定の宇宙旅行があり、それは史上最強のロケットです。NASA のスペース ローンチ システムとオリオン宇宙船の最初の公式打ち上げは 2018 年に行われ、宇宙への 11 の個別のキューブサット ミッション (宇宙放射線が酵母 DNA に与える影響を測定するバイオセンチネルを含む) を搭載します。また、月を周回し、水の問題に最終的に答えを出すために、他の 2 つの月キューブサットとともに LunaH-Map を投下する予定です。

しかし、キューブサットは月で止まることはない。来年、2機がNASAのインサイト着陸船とともに火星へ旅立ち、地球の軌道を離れる最初のキューブサットとなる。

Mars Cube One (MarCO) CubeSat には、一時的だが重要な目的があります。それは、InSight 着陸機とジェット推進研究所の科学者の間のリアルタイム通信連絡役を務めることです。リアルタイム情報を中継するこの仕事は、従来、火星探査機 Odyssey の仕事でした。しかし、Odyssey の配置は InSight の着陸座標と同期していません。代わりに、MarCo A と B が着陸機の降下と着陸中にデータを中継します。その後、Mars Reconnaissance Orbiter が地球との通信を引き継ぎ、CubeSat のミッションは完了します。

MarCo A と B は惑星間ミッションに参加する最初のキューブサットとなるが、これが最後になることは絶対にないだろう。NASA の木星の衛星エウロパへの将来のミッションに付随するキューブサットを建造するという話もある。

エウロパには地球よりも多くの水を含む海があるため、エウロパへのミッションは生命の発見に大きな期待が寄せられている。木星の衛星までの旅は最短でも6年かかるため、ミッションの科学者はフライバイ中にデータを取得できるチャンスが1回しかない。キューブサットを追加することで、科学者がミッションから取得できるデータの量と種類が増える可能性がある。

2000 年以来、300 基以上の CubeSat ミッションが地球軌道上でテストされ、展開されてきました。これには今年の Planetary Society の LightSail も含まれます。Planetary Society の CEO である Bill Nye 氏は、CubeSat 技術について次のように述べています。「探検に出かけると、2 つのことが起こります。まず、発見があります。もう 1 つは冒険です。私たちは皆、宇宙探検に参加したいと思っています。」

科学者やエンジニアがより効率的な技術を開発し続けるにつれて、CubeSat やこのような小型科学機器は、宇宙探査に参加したい大学や組織に扉を開き続けるでしょう。やるべき科学や解明すべき謎がまだある限り、CubeSat の時代は進歩し続け、人類が宇宙のさらに奥深くまで到達するのに役立つ可能性もあると言っても過言ではありません。