歴史的な月探査を支えたモジュールが地球軌道に帰還
ジャッキー・ワトルズ CNN 2023年12月5日(火)
インド宇宙庁によると、歴史的な月面着陸に成功したインドの宇宙船を動かした推進モジュールが、地球の軌道に戻った。この動きは、成長する宇宙大国がいつか月の土のサンプルをどのように持ち帰るかをテストすることを目的としている。推進モジュールには、インド宇宙研究機関(ISRO)が予想していたよりも多くの燃料が残っていた。そこで研究者たちは、「モジュールを帰還させる試みを前進させることにした。」とISROは月曜日に発表した。現在、モジュールは地球軌道上に戻っている。推進モジュールは、太陽電池パネルとエンジンが底に括り付けられた大きな箱のような形をしており、7月中旬に打ち上げられたチャンドラヤーン3号ミッションの月着陸船を月までのほとんどの行程で推進させた。3週間後に月周回軌道に到達した着陸船は推進モジュールから切り離され、8月23日に月面に着陸した。このような偉業を達成したのは、米国、中国、旧ソ連だけである。
チャンドラヤーン3号は、着陸船「Vikram」と探査車「プラギャン」から構成されていて、着陸後は月面探査のほか、将来的な月面からの帰還機の開発を想定して、着陸船を月面から数十センチメートルの高さに飛び上がる実験も行われた。月面での活動予定は14日間で、極低温となる月の夜を超すようには設計されていない。月の夜を迎える9月4日には探査車ともども受信機を有効にしたままスリープモードに入ったが、月が夜明けを迎える9月22日になっても通信は再開していない。ヴィクラム着陸船と、それが配備した6輪ローバー「プラギャン」は、月面に太陽光が届かない2週間の期間である月夜の休止までの約2週間、ミッションで計画されたすべての科学実験を実施した。着陸船も探査車も、事前に探査車を目覚めさせようと試みたが失敗し、月面で休止したままになっている。もし探査機が再開されれば、インドの宇宙機関によってミッションは完全に成功したとみなされたことになる。一方、推進モジュールは月周回軌道に留まったままだった。この推進モジュールは中継地点として機能し、着陸船から地球にデータを送り返した。このモジュールには「地球軌道上の惑星分光偏光測定」(SHAPE)という実験が一つ搭載されていた。
チャンドラヤーン・ボーナスミッション
SHAPE実験は月周回軌道から地球を観測し、人類が居住可能な母星の特徴を近赤外線で捉えるように設計された。この研究は、「バイオシグネチャー」と呼ばれる、似たような特徴を宇宙の他の場所で探す方法の青写真を科学者に与えることを意図していた。当初の計画では、推進モジュールが月周回軌道を旋回し続ける間、SHAPE実験を約3ヶ月間運用する予定だった。
しかし、チャンドラヤーン3号宇宙船を打ち上げたロケットがこのように正確な軌道に投入されたため、推進モジュールには予想以上の推進剤が残された。宇宙局によれば、「月周回軌道で1ヶ月以上運用した結果、推進モジュールに100kg(220ポンド)以上の燃料が利用可能になった」。「将来の月ミッションのための追加情報を導き出し、サンプルリターンミッションのためのミッション運用戦略を実証するために、推進モジュール内の利用可能な燃料を使用することが決定された。」と報道されている。
つまりISROは、推進モジュールの帰還から得られた情報を使って、月の土壌サンプルを地球に持ち帰ることができる将来の月面着陸ミッションの計画を立てることができるということだ。
インドは以前、着陸後にチャンドラヤーン3着陸船を月面から遠ざける方法をテストしたことがある。これは短い「ホップ」テストに相当し、着陸機を地面から数センチ浮かせた。しかし、この試験では月軌道に戻ったり、推進モジュールと再接続したりはしなかった。この操作は、将来のミッションに役立てるため、探査機の設計の一部をテストすることだけが目的だった。
推進モジュールは現在、地球上空約9万6000マイル(約15万4000キロ)を周回しており、約13日ごとに地球を1周すると見られている。
宇宙機関は声明の中で、推進モジュールが地球に向かって戻る経路は、"月の表面に衝突するのを防ぐ、または36000kmの地球のGEOベルトとそれ以下の軌道に入るのを防ぐなどの衝突回避 "を考慮してマッピングされたと述べた。GEO(静止軌道)とは、地球上の人々にテレビやその他の通信サービスを提供する、大型で高価な衛星が存在する宇宙の領域である。