火星探査車パーサヴィアランスが劇的な火星着陸を完了する様子をご覧ください

2021年2月18日午後4時5分更新：パーセベランスは火星の表面に着陸し、赤い惑星の画像を2枚撮影しました。

練習は完璧をつくります。NASA は、本日遅くに最新の探査機「パーサヴィアランス」を火星表面に着陸させる予定ですが、その際に練習と完璧の両方を期待しています。成功すれば、パーサヴィアランスは NASA にとって 6 回連続の赤い惑星への着陸成功となります。失敗すれば、NASA にとって 22 年ぶりの不時着となります。

ルーブ・ゴールドバーグ風の一連の装置が、現在時速12,000マイル以上で宇宙を疾走している重さ1トンの科学実験室を安全に減速させて地上で穏やかに停止させようとする中、着陸の様子はほぼライブで展開される。東部時間午後2時15分に、いくつかの動画ストリーミングプラットフォームのいずれかで視聴し（英語またはスペイン語）、探査車が惑星間旅を終えて初めての着陸をし、古代の地球外生命の痕跡を探す科学的ミッションを開始する様子を視聴しよう。

パーセベランスは約7か月前にケープカナベラルから打ち上げられた。地球から火星への効率的な経路となる2年に一度のチャンスを利用した宇宙船団の最後の1機だ。また、アラブ首長国連邦の探査機「ホープ」と中国の探査機「天問1号」に続いて火星に到達した3機の宇宙船のうち最後の1機でもある。

SUVサイズの探査機は、現在火星での探査10年目（地球上での探査）を迎えている前身の探査機キュリオシティとほとんど同じに見えますが、パーサヴィアランスのミッションは、赤い惑星に地球外生命体は生息していたのかという根本的な疑問に答えることを目指した、数十年にわたる宇宙生物学プログラムの集大成です。

NASA はこれまでに 2 回、火星で微生物生命の兆候を見つけそうになったことがある。1970 年代、2 機のバイキング着陸船が火星の土壌に生息していた可能性のある理論上の細菌を培養し、その活動の兆候を探そうとしたとき、機器は矛盾する結果を報告した。エイリアンの消化によると思われる炭素の匂いは確認されたが、生物を形成すると予想される有機分子は確認されなかった。その後 1996 年に、研究者らは火星隕石に結晶形状を発見し、これは生命によってのみ形成されたと考えられる。他の研究者らは、非生物起源の可能性を発見した。数名の科学者は両方の観察の解釈に異議を唱え続けたが、1 つの教訓は明らかだった。宇宙生物学者が生命の微妙な兆候を認識できるようになる前に、惑星科学者は火星で化学物質、ガス、鉱物がどのように混ざり合うかをはるかに詳細に解明する必要があるということだ。

ソジャーナ、スピリット、オポチュニティ、キュリオシティなど、ますます複雑化する車輪付き乗り物の実に膨大な数の航海を通じて、NASA は火星の地質学と化学の前提条件の多くを完了しました。そして今、最終試験である火星生物学に、パーセベランスの一連の高度な機器を使って挑む準備ができています。その複合感覚は、研究者が見つけることができた最も一般的な生命の兆候、つまり他の方法では発生しないと思われるパターンで集まった分子を探します。探査機はまた、火星の最初のサンプルを収集し (将来のミッションで持ち帰る予定)、火星の薄い大気から酸素を生成するプロトタイプの機械をテストし、最初の地球外ヘリコプターを配備します。

古代の生命の化石を探すため、宇宙生物学者はジェゼロクレーターを選んだ。ここは、35億年以上前にさまざまな川の水が溜まった盆地だ。この場所にはさまざまな時代や場所の岩石や堆積物が数多く存在し、研究者たちは長い間この場所に興味をそそられてきた。科学者の中にはキュリオシティを着陸させる案も出ていたが、科学的に多様な特徴を持つこの場所はロジスティックス上の悪夢でもあった。「中央には中央を貫く険しい崖があり、外縁には山のふもとで見られるような岩場がある」と、パーセベランスの誘導、航行、管制運用主任のスワティ・モハン氏は言う。

ミッション計画担当者らが、27億ドルの探査機をジェゼロクレーターの多くの危険地帯の真ん中に投下することを承認できたのは、主にこの目的のためだけに開発された新技術のおかげである。NASAは探査機に目、向かう地形に関する知識、そしてこれまでのどの着陸機よりも柔軟に着陸地点を自律的に選択する頭脳を装備したのだ。

パーサヴィアランスを乗せた宇宙船が大気圏に突入した後、降下の大部分はキュリオシティの場合と全く同じように展開する。まず、パラシュートが開き、超音速から時速 200 マイルまで減速する。パラシュートが外れた後、宇宙船は下向きのロケットを噴射してさらに減速する。最後に、計画通りに進めば、ほぼホバリング状態の「スカイクレーン」がパーサヴィアランスを地表まで降下させる。NASA は上層大気から地表までの旅を「恐怖の 7 分間」と名付けた。なぜなら、管制室が降下開始の信号を受け取ったときには、地球と火星の間の光速の遅れにより、パーサヴィアランスはいずれにしてもすでに地上に着陸していることになるからだ。

もし探査機が無事にジェゼロクレーターに到達できれば、その成功はパラシュートが外れてから 20 秒間だけ作動する新しい機能によるところが大きい。2011 年のこの時点では、キュリオシティは風向きに応じてパラシュートから脱出するために左か右かしか選択できなかった。しかし今回は、パーサヴィアランスのカメラが地面の写真を撮影し、搭載されたハードウェアがそれを地表の保存地図と比較し、最も安全な着陸場所を探す。パーサヴィアランスにとって、それは滑りやすい斜面、危険な岩場、または粘着性のある砂地から離れた特定の場所を偵察しながら、最大 4/10 マイルをジェットで移動できることを意味する。

火星で何が起きるかは誰にも分からないが、NASA はパーセベランスの緻密に計画された着陸手順に高い信頼を置いている。キュリオシティではうまくいったし、この新しい「ビジョン ランダー システム」は 2019 年の現地テストを含めて徹底的にテストされている。「本当に謙虚になって、何も見逃さないようにするために、デス バレーに持ち込んで火星のような地形の上を飛行させたのです」とモハン氏は言う。

彼女はさらに、NASA は火星シミュレーターでデジタル着陸を何度も実行しており、突風、渦巻く塵、目もくらむほど明るい状況、あるいは宇宙船が例えば幅 3 フィートの岩の上に着陸するという不運に見舞われた場合、着陸がどうなるかを計算する、と付け加えた。ビジョン ランダー システムは幅 18 フィートの危険な地形を見つけて回避できるが、それより小さい物体は見えない。モハン氏によると、キュリオシティがジェゼロ クレーターに安全に着陸できる確率はわずか 86 パーセントだったが、パーセベランスの目と脳は、その確率を推定 99 パーセントまで引き上げるという。

いずれにせよ、モハン氏と同僚たちは本物のパーセベランス号を降ろすチャンスを一度だけ与えられる。今日、彼らはこれまでの練習の成果が実ることを期待している。