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月探査計画（つきたんさけいかく）は、宇宙航空研究開発機構（JAXA）とその部門である宇宙科学研究所（ISAS）が 実施する、ロボットと有人による月探査計画である。また、JAXA宇宙探査センター（JSPEC）の3つの主要事業の1つでもある。[1]このプログラムの主な目標は、「月の起源と進化を解明し、将来の月の利用を図ること」である。[2]
この計画の最初の宇宙船である無人月探査機SELENE（かぐや）は、数回の延期を経て、2007年9月14日に種子島宇宙センターから打ち上げられた。日本初の月面着陸機・ローバーであるSELENE-2は、2020年代の打ち上げが予定されていたが、2015年3月に中止された。 [3]この計画には、月サンプルリターンミッション（SELENE-3）と、将来の月への有人ミッションのための先進着陸機も含まれていた。[2]最終的な目標は、日本の乗組員が長期間にわたって月面に滞在し、科学研究と環境利用を促進する国際月面基地計画に参加することである。[2]
過去のミッション
完了したミッション
飛天（MUSES-A）
ひてん、またはMUSES-A（Mu Space Engineering Satellite-A）は、宇宙科学研究所が開発し、1990年1月24日に打ち上げられた技術実証衛星です。
セレーネ（かぐや）
SELENE（月探査機セレーネ）は、日本の古代伝説『竹取物語』に登場する月の姫にちなんで「かぐや」と名付けられた、 2度目の日本の月探査ミッションである。2007年9月に打ち上げられ、「アポロ計画以来最大の月探査ミッション」となった。[4]このミッションには、主探査機（かぐや）、小型中継衛星（翁）、VLBI衛星（おうな）の3機の宇宙船が搭載された。
中止されたミッション
ルナA
LUNAR-A は、宇宙科学研究所のミッションで、月探査機で 2 つのペネトレータを月まで運び、月面の反対側の高度 40 km で展開する予定でした。ペネトレータは、高度 25 km で小型ロケットによって減速され、その後、表面に自由落下することになっていました。ペネトレータは、月面レゴリスに深く侵入するために、毎秒 330 メートルの衝突速度に耐えるように設計されていました。ペネトレータが展開されると、LUNAR-A 宇宙船は、月面から 200 km の軌道高度まで操縦するように計画されていました。この宇宙船は、解像度 30 m の単色画像カメラを搭載する予定でした。これは、日本初の大規模な月探査機となるはずでした。(ひてんは技術実証機で、カメラとダストカウンターのみを搭載していました)
LUNAR-Aは、当初の月探査計画の最初の2つのミッションのうちの1つであっただけでなく、LUNARシリーズの最初のミッションとなるはずでした。しかし、このミッションは何年も延期され（当初の打ち上げ日は1995年）、2004年からは打ち上げ日が設定されませんでした。宇宙船は1997年に完成しましたが、ペネトレータの開発は大幅に遅れました。プロジェクトは、推進剤やスラスタの問題など、他のいくつかの問題に直面しました。さらに悪いことに、2006年にJAXAは、 LUNAR-Aで使用する予定だったMVロケットを退役させることを決定しました。LUNAR-Aに使用される予定だったロケットMV-2は、多くの部品が他の打ち上げに再利用されたため、使用できなくなりました。MV-2は現在、JAXA相模原キャンパスに展示されています。
2007年1月、JAXAはLUNAR-Aミッションを中止したが、主な理由は宇宙船の老朽化であった。[5]後継ミッションとしてLUNAR-Bが存在したが、LUNAR-Aの中止に伴いSELENEシリーズに統合された。JAXAはペネトレータの研究を継続し、2010年10月に試験発射に成功して開発を完了した。ロシアのLuna-Glob1は、 JAXAが提供する4つのペネトレータを使用する予定である。JAXAはSELENE-2にもペネトレータを搭載することを検討している。[6]英国のBNSCはかつて、 MoonLITE探査機用に日本製のペネトレータを数個購入することに興味があると述べていた。[7]
セレーネ2号
SELENE-2（別名かぐや2号、以前はSELENE-B）は、かぐやの後継ミッションとなるはずだった。SELENE-2は、小型ローバーを搭載した大型着陸機1機と、可能であればLUNAR-Aミッションから引き継いだ貫通機と、小型データ中継衛星1機で構成されるはずだった。[6] 2015年3月、JAXAはSELENE-2ミッションを中止した。[3]
失敗したミッション
白兎-Rミッション1
Hakuto-Rミッション1は、日本の企業ispaceによって構築および運用された失敗した民間の無人月面着陸ミッションであり、2023年4月の月面着陸を試みるために2022年12月に打ち上げられました。
このHAKUTO-R計画の最初のミッションは主に技術実証であり、エミレーツ月探査機を搭載していた。[8]約140万キロメートル（87万マイル）を飛行し、民間資金による宇宙船としては最長距離を飛行した。[9] 2023年4月の降下最後の数秒で着陸機との通信が途絶えた。[10]
このプロジェクトは、2008年にエンジニアのアンドリュー・バートンが、民間資金で月面に探査車を着陸させてGoogle Lunar X Prizeを獲得することを目指し、国際的な専門家グループを集めてWhite Label Spaceを設立したことから始まりました。[10]袴田武史は、2010年にWhite Label Spaceの日本支社としてispaceを設立しました。 [10]多くの専門家が2013年までにプロジェクトを断念しましたが、日本人メンバーのグループはプロジェクトの継続を求め、日本の神話に登場する因幡の白兎にちなんで、 White Label SpaceからHakutoに名前が変更されました。[10] [11] 2017年までにispaceは9000万ドルの資金を確保し、Google Lunar X Prizeのどのチームも2018年の締め切りまでに立ち上げられませんでしたが、Hakutoチームは継続しました。[10] 2022年4月、ispaceは東京証券取引所に上場し、 2週間以内に株価が65％上昇しました。 [10]
おもてなし
OMOTENASHI（ナノセミハードインパクタによる優れた月探査技術の実証）は、6Uキューブサット形式の小型宇宙船および半硬質着陸機であり、月面への着陸と探査のための低コスト技術を実証することを目的としていました。キューブサットは、月面だけでなく月付近の放射線環境を測定することを目的としていました。Omotenashiは「歓迎」または「おもてなし」を意味する日本語です。[12] [13]
OMOTENASHIは、2022年11月16日に行われたスペース・ローンチ・システム（SLS）の初飛行で、アルテミス1号ミッションで地球近傍月周回軌道に打ち上げられた10機のキューブサットのうちの1機でした。[14]
アルテミスIの第二段の展開後、JAXAは宇宙船との通信が不安定であると報告した。[15] 2022年11月21日、JAXAが送信したTwitterメッセージでは、その日に着陸シーケンスを開始する予定だった着陸船との通信のさらなる試みが終了したことが報告された。[16]
アクティブミッション
エクウレウス
EQUULEUS（EQUilibriUm Lunar-Earth point 6U Spacecraft）は、地球を取り囲むプラズマ（プラズマ圏）の分布を測定し、科学者がその地域の放射線環境を理解するのに役立つ6Uキューブサット形式の超小型衛星です。また、水蒸気を推進剤として使用する地球-月領域内での複数回の月フライバイなどの低推力軌道制御技術を実証します。 [17] [18]この宇宙船は、宇宙航空研究開発機構（ JAXA）と東京大学が共同で設計・開発しました。[17] [19]
EQUULEUSは、 2022年11月16日に行われたスペース・ローンチ・システムの初飛行で、アルテミス1号ミッションで地球近傍月周回軌道に打ち上げられた10機のキューブサットのうちの1機であった。[20] 2022年11月17日、宇宙航空研究開発機構（JAXA ）は、 EQUULEUSが2022年11月16日に正常に分離し、2022年11月16日13時50分UTCに正常に動作していることが確認されたと報告した。 [21] EQUULEUSは2023年2月に緑色の彗星C/2022 E3（ZTF）を撮影した。[22]
スリム
SLIMは、Smart Lander for Investigating Moonの略で、月面着陸技術をテストするためのSPRINT-C（Small science satellite Platform for Rapid INvestigation and Test-C）ミッションです。SLIMは、X線撮像分光ミッション（XRISM）宇宙望遠鏡とともに、2023年9月6日23:42 UTC（日本時間9月7日8:42）に種子島宇宙センターから打ち上げられ、 [23]弱安定境界のような軌道でシオリクレーター（南緯13.3度、東経25.2度）の近くに着陸する予定です。[24] SLIMは12月25日（日本時間）に月周回軌道に入りました。[25]
着陸精度が極めて高く、着陸楕円が約100メートル（330フィート）であることからムーンスナイパーというニックネームが付けられた月着陸船は、2024年1月19日15時20分（UTC）、テオフィラスクレーターの南にあるネクター海に着陸した。日本は、米国、ソ連、中国、インドに次いで、月面への運用着陸船の軟着陸に成功した5番目の国となった。[26] [27]
着陸には成功したが、太陽電池パネルが月の日の始まりに太陽の反対側を向いて西を向いていたため、姿勢が間違っており、十分な電力を生成できなかった。[28]着陸機は内部バッテリーの電力で稼働していたが、その日は完全に消耗していた。ミッションのオペレーターは、太陽光が太陽電池パネルに当たる数日後に着陸機が起動することを期待している。[29] SLIMの打ち上げには三菱重工のH2Aロケットが使用され、2023年12月23日に月周回軌道に最初に入った。[30]
着陸機の太陽電池アレイの問題とは関係なく、最終着陸直前のホバリング中に展開された2台のLEV 1および2ローバーは期待通りに機能しており、LEV-1は独立して地上局と通信している。[29] LEV-1は月面で6回のホップを行った。LEV-2が撮影した画像には、降下中にエンジンノズルが失われ、着陸機の地球に向けられていない地球接続アンテナが継続的に損傷した可能性のある誤った姿勢での着陸が写っている。[31] 誤った姿勢と着陸機との通信の喪失に関係なく、着陸地点から100メートル（330フィート）以内の着陸という主要目標がすでに達成されたことが確認されたため、ミッションはすでに完全に成功している。[32] [33] [34]
1月29日、着陸機は1週間の停止の後、運用を再開した。JAXAは着陸機との連絡を再確立し、照明条件の変化により太陽光を捉えられるようになったため、太陽電池が再び機能していると述べた。[35]その後、SLIMは迫り来る厳しい月の夜に備えてスリープモードに入った。SLIMは月の昼間の1期間、つまり地球の14日間のみ稼働すると予想されており、搭載された電子機器は月の夜間の-120°C（-184°F）の気温に耐えられるようには設計されていなかった。2024年2月25日、JAXAはウェイクアップコールを送信し、SLIMが通信機能を維持しながら月面での夜を無事に乗り切ったことを確認。2024年2月25日は月面の正午であったため、通信ペイロードの温度が非常に高く、通信は短時間で終了した。 JAXAは現在、気温が十分に下がれば運用を再開する準備を進めている。放射性同位元素ヒーターユニットなしで月夜を乗り切るという偉業は、サーベイヤー計画の一部の着陸機によってのみ達成されている。[36] SLIMは粘り強さを発揮し、2024年3月28日に目覚めて別の月夜を乗り切った。[37]
2024年3月27日、SLIMは2度目の月夜を乗り越え、目覚めてさらに多くの画像を地球に送信し、「忍耐力」を示した。[38] JAXAは「取得したデータによると、一部の温度センサーと未使用のバッテリーセルに故障が発生し始めているが、最初の月夜を乗り越えた機能の大部分は2度目の月夜以降も維持された」と述べた。[39]
2024年4月24日、探査機は3度目の月夜を乗り越え、目覚めてさらに多くの画像を地球に送信した。[40]この実証ミッションの費用は約150億円（1億2500万米ドル）と見積もられている。[41]
今後のミッション
計画されているミッション
白兎-Rミッション2
ispaceによるHAKUTO-Rプログラムの2回目のミッションであるHAKUTO-Rミッション2は、RESILIENCE月着陸船と超小型ローバーを搭載し、2024年後半に打ち上げられる予定です。[42]
月面巡洋艦
ルナクルーザーは、JAXAとトヨタが共同で開発している、宇宙飛行士が月面で運転できる有人与圧ローバーである。[43]ルナクルーザーはNASAのアルテミス計画の一環として開発されており、宇宙飛行士の乗組員が最大45日間の月面旅行を行うことを可能にする。[44]トヨタランドクルーザーにちなんで名付けられたこの車の名前は、「共同研究プロジェクトの一環として車両プロトタイプの開発と製造に携わる人々に親しみを感じさせ、一般の人々にも親しみを与えるため」に選ばれた。ローバーは現在製造中で、2020年代後半に発売される予定である。ローバー自体は燃料電池 電気自動車技術を使用する。[45] [46]
ルペックス
月極地探査ミッション（LUPEX）[47]は、インド宇宙研究機関（ISRO）と宇宙航空研究開発機構（JAXA）が計画している共同月探査ミッションである。[48] [49]このミッションでは、2028年以降に無人の月面着陸船と月面探査車を送り、月の南極地域を探査する予定である。 [50] [51] JAXAは開発中のH3ロケットと月面探査車を提供し、ISROは月面着陸船を提供する可能性が高い。[52] [53]
ヤオキ
ヤオキ[54] [55] [56] [57] [58] [59]は、日本のダイモン社が製造した月面探査車であり、2023年にアメリカのアストロボティック・テクノロジー社が自社のペレグリン月着陸船で打ち上げる予定である。ヤオキは2019年に初めて発表された。
ヤオキの重さは498グラムで、月への輸送には1キログラムあたり120万ドルかかる。
提案されたミッション
セレーネ3号
SELENE-3は月面から約100グラムのサンプルを持ち帰ることを目標としていた。[60] 2020年頃に打ち上げられる予定だったが、財政上の問題から、このミッションはSELENE-Xのオプション3に統合されることが検討された。
セレーネX
SELENE-Xは、日本の有人月面活動への参加を見据えて、2010年代後半に打ち上げられる予定であった。[61] SELENE-Xは、次のいずれかの実証を行う可能性がある。
- オプション 1: インフラ建設のための掘削などの前哨基地構築のための技術実証。
- オプション2：輸送とJAXA独自のロボットミッションの両方のための共通着陸船を構築するための物流能力の実証。
- オプション 3: 非常に高度な現地ロボット着陸機、または高速再突入カプセルの開発を含む、地表土壌のサンプルを地球に持ち帰る。
他にも検討中の選択肢があり、国際的な探査戦略が明確になった後に決定される予定である。[61]
参照
参考文献
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外部リンク
- JAXA 国際宇宙探査
- 日本月探査計画（JSPEC）公式サイト