NASAが火星へ向けて次なる探査機を打ち上げる様子をご覧ください

7/30 午前 9:06 EST 更新:パーセベランスはケープ カナベラルから打ち上げられ、セントー ロケットからの分離に成功しました。火星へ向かっており、2 月に到着予定です。

今月、太陽系で最も謎に満ちた天体の一つ、火星への片道切符を積んだ宇宙船の船団が宇宙に打ち上げられる。2回の打ち上げが成功し、木曜日はNASAの番だった。3回のミッションの任務は、何十年もの間科学者を悩ませてきた疑問、つまり赤い惑星に生命は存在するのか、あるいはかつて存在したのか、という疑問に答えることである。

火星は、かすかな大気を持つ、死の砂漠のような冷たい世界です。しかし、昔からそうだったわけではありません。私たちの隣の惑星での数十年にわたる探査により、火星の初期の歴史は、まったく異なっていたことが明らかになりました。NASA の探査機スピリット、オポチュニティ、キュリオシティなど、火星への過去のミッションから得られた証拠が増え、火星はかつて液体の水の海で覆われていた可能性があることが示されています。

それでも、「火星の表面から突き出ている、いわゆる恐竜の骨はまだ見つかっていない」とNASAの火星2020ミッションの副プロジェクト科学者、ケイティ・スタック・モーガン氏は言う。

地球と火星は、惑星間旅行に最適な軌道位置に近づいている。この2つが揃ったことで、赤い惑星の打ち上げのチャンスが開かれた。日本のロケットが7月21日にアラブ首長国連邦の探査機「ホープ」を打ち上げた。アラブ諸国が惑星間探査ミッションを打ち上げるのはこれが初めてだ。そして7月23日には中国が、探査機、着陸機、探査車を含む野心的なミッション「天問1号」を打ち上げた。NASAの火星2020ミッションは、7月30日午前7時50分（東部夏時間）に打ち上げられる予定で、最終的には探査車「パーセベランス」を運ぶ予定だ。

すべてが順調に進めば、パーセベランスは7か月、3400万マイルの旅と、火星のわずかな大気圏を抜ける綿密に計画された降下を経て、2021年2月に火星の表面に着陸することになる。バンほどの大きさの探査車には、生命の構成要素である炭素や過去の微生物の痕跡を探しながら火星の表面と大気圏を突っついて調査するための最先端のツール一式が搭載される。

マーズ2020のプロジェクト科学者でカリフォルニア工科大学の地質学者ケネス・ファーリー氏は、探査機は「まさに科学の約束の地」に着陸するだろうと述べている。火星の赤道のすぐ北にある幅28マイルのジェゼロクレーターには、かつて古代の川があり、30億年から40億年前に湖に広がり、泥、砂、堆積物を堆積させた。スタック・モーガン氏によると、ここは火星の古代生命の証拠を探すのに最適な場所だという。「地球の古代の湖や古代のデルタについて考えると、それらの環境はまさに生命であふれています」と彼女は言う。「それらは非常に居住可能です。」

この探査車は現場でさまざまな実験を行うことができるが、クレーターを移動しながら岩石サンプルを収集し、数年後に別の（まだ建造されていない）探査車が収集できるように保管庫に残す。NASAと欧州宇宙機関（ESA）は、サンプルを回収するための2つの後続ミッションを計画しており、これは火星からの初めてのサンプルリターンとなる。その後、科学者は設備の整った地上の研究室を使ってこれらのサンプルを研究することができる。

科学的なことはさておき、このミッションは驚くべきエンジニアリングの成果でもある。パーセベランス着陸船の下に隠されたインジェニュイティ ヘリコプターは、探査車とともに火星まで移動する。「これは想像以上にすごいことです」とファーリー氏は言う。これは極めて精巧なエンジニアリングの成果かもしれないが、それでも懐かしい気持ちにさせられる。「多くの人はすぐに息子のドローンを思い浮かべるでしょう」

インジェニュイティを開発したエンジニアたちにとって、これはライト兄弟の瞬間となるだろう。インジェニュイティが火星の希薄な空気を飛行すれば、他の惑星を飛行する最初の乗り物となる可能性がある。インジェニュイティが鳥瞰図を提供し、「自力で簡単に探索するには危険すぎるか遠すぎる」さまざまな世界をより良く探索できるようになることを期待しているとファーリー氏は付け加えた。

リスクは無数にある。火星は、ロボット探査機を破壊するのが特に得意だ。人類はこれまで、錆びた赤い惑星を周回または着陸しようと何十回も試みてきたが、成功したのは半分程度にすぎない。パーセベランスは、キュリオシティを火星の土に導いたのと同じシステムを少し改良したものを使用するが、それが保証されているわけではない。「エンジニアたちは今でも、これが最大の懸念事項だと言う。一度うまくいったからといって、これからもうまくいくとは思わないでくれ、と」とファーリーは言う。「火星に着く前に、少し謙虚になるのは良い教訓だ」

今年予定されている他の2つの火星探査とは異なり、アラブ首長国連邦の探査機HOPEは赤い惑星に着陸せず、火星の1年、つまり687日間にわたって火星を周回する。「火星の1年を通して、一日中、火星全体をカバーすることができます」と、このミッションの科学リーダーでアラブ首長国連邦の先端科学大臣であるサラ・アル・アミリ氏はネイチャー誌に語った。

2021年に火星の大気圏に突入する予定のこの打ち上げは、UAEが建国50周年を迎える年に当たるが、周回衛星の発表だけでなくUAEの宇宙計画自体の創設からもわずか6年後に行われる。

ホープには、可視光線、赤外線、紫外線の波長で火星の大気を調査するための 3 台のカメラが搭載されます。ホープは高軌道から、科学者に一日中いつでも火星の天候の地球規模の画像を初めて提供します。2 年間のミッションで、火星表面近くの砂嵐やその他の気象現象が、火星の大気の宇宙への消失を加速または減速させるかどうかを調査します。

中国も火星探査の準備は整っているが、その取り組みについては口を閉ざしている。このミッションは「天問1号」または「天の真理の探求」と呼ばれ、野心的な内容で、軌道上および表面から赤い惑星を調査するための13の科学機器を搭載したオールインワンの周回機、着陸機、探査車を搭載する。到着後、「天問1号」は火星上の氷の分布、および惑星の物理的進化と長期にわたる居住可能性を調査する。

4番目のミッションである欧州の火星探査車「ロザリンド・フランクリン」もこの火星探査船団に加わる予定だった。しかし、新型コロナウイルス感染症のパンデミックもあって、2022年まで延期された。

「宇宙や火星に仲間が加わると思うと、とてもワクワクします」とNASAのスタック・モーガン氏は言う。「同僚たちと私は、こうした他の取り組みを応援していますし、このミッションから素晴らしい科学が生まれると分かっているので、本当に応援しています。そう遠くないうちに、私たち全員が一緒に火星を探索できるようになることを願っています。」