MAVENは、火星を周回するNASAの非稼働宇宙船で、火星の大気ガスが宇宙に失われる過程を研究し、火星の気候と水の歴史についての洞察を提供しました。[ 7 ]この名前は「火星の大気と揮発性物質の進化」の頭文字をとったもので、 mavenという言葉は 「特別な知識や経験を持つ人、専門家」という意味もあります。[ 8 ] [ 9 ]
MAVENは、2013年11月18日にフロリダ州ケープカナベラル空軍基地からアトラスVロケットで打ち上げられ、2014年9月22日に火星周回軌道に投入された。これはNASA初の火星大気探査ミッションであり、探査機は火星の上層大気と電離層を分析し、太陽風が揮発性化合物をどのように、どのくらいの速度で除去しているかを調べた。
2025年12月6日、MAVENは地球との通信を失った。[ 4 ] [ 10 ] NASAの深宇宙ネットワークによる復旧作業にもかかわらず、[ 11 ] [ 12 ] 2026年1月時点で通信は再確立できなかった。[ 13 ] [ 14 ] 2026年2月に審査委員会が招集され、宇宙船は回収不可能である可能性が高いと判断された。[ 15 ] 2026年6月3日、NASAは宇宙船の運用停止とミッション終了を正式に宣言した。[ 3 ] [ 16 ]
このミッションの主任研究員は、カリフォルニア大学バークレー校のシャノン・カリー氏でした。彼女は、 2021年までこのミッションを提案し主導したコロラド大学ボルダー校大気宇宙物理学研究所のブルース・ジャコスキー氏の後を引き継ぎました。 [ 7 ]このプロジェクトは、2年間の主要ミッションを通じて、製造、打ち上げ、運用に5億8250万ドルかかりました。[ 17 ]

2006年に提案されたこのミッションは、以前にフェニックスを生み出したNASAの火星探査計画の2番目のミッションでした。2008年に飛行開発のために選ばれました。[ 18 ]
2013年8月2日、MAVEN宇宙船は打ち上げ準備のためフロリダ州のケネディ宇宙センターに到着した。 [ 19 ]
2013年10月1日、打ち上げの7週間前に政府機関閉鎖により2日間の作業停止が発生し、ミッションが26か月延期される恐れが生じた。宇宙船は名目上2013年11月18日に打ち上げられる予定だったが、2013年12月7日以降に延期されると、火星が地球との位置関係から大きくずれてしまうため、MAVENは打ち上げウィンドウを逃すことになる。[ 20 ]
しかし、その2日後の2013年10月3日、NASAは2013年のMAVEN打ち上げが火星にあるNASAの資産(探査車オポチュニティとキュリオシティ)との将来の通信を確保する上で非常に重要であると判断し、予定通りの打ち上げに備えて宇宙船の処理を継続するための緊急資金が承認されたと公表した。[ 21 ]
MAVENミッションの主な科学的目標は以下のとおりでした。
MAVENは、大気が宇宙空間に逃げていく速度を測定し、関連するプロセスに関する情報を収集することで、火星の大気と気候が時間とともにどのように変化してきたかを推測するのに役立ちました。乾いた川床に似た火星の地形や、水が存在する環境で形成される鉱物の発見は、火星がかつては液体の水が表面に流れるほど濃密な大気を持ち、十分に暖かかったことを示しています。しかし、その厚い大気は何らかの理由で宇宙空間に失われました。科学者たちは、何百万年もかけて火星の核が冷え、磁場が弱まり、太陽風がかつて大気中に含まれていた水や揮発性化合物のほとんどを吹き飛ばしたため、火星は大気の99%を失ったと推測しています。[ 22 ]

MAVENは2013年11月18日にケープカナベラル空軍基地(CCAFS)からアトラスV 401ロケットを使用して打ち上げられた。[ 23 ] [ 24 ] 2014年9月22日に火星に到達し、惑星表面から約6,200 km(3,900マイル) × 150 km(93マイル)の楕円軌道に投入された。[ 24 ]
2014年10月、探査機が主要な科学ミッションを開始するための微調整を行っていたとき、サイディング・スプリング彗星も火星に接近していました。研究者たちは彗星の有害な影響を軽減するために探査機を操縦する必要がありましたが、その過程で彗星を観測し、放出されたガスと塵の組成を測定することができました。[ 25 ]
2014年11月16日、研究者たちはMAVENの運用開始活動を完了し、1年間続く予定の主要科学ミッションを開始した。[ 26 ]その期間中、MAVENは近くの彗星を観測し、揮発性ガスが太陽風によってどのように吹き飛ばされるかを測定し、惑星の上層大気全体をよりよく特徴付けるために、上層大気と下層大気の境界まで4回の「ディープディップ」を実行した。[ 27 ] 2015年6月、科学フェーズは2016年9月まで延長され、MAVENは火星の四季全体を通して火星の大気を観測できるようになった。[ 28 ]

2016年10月3日、MAVENは火星の1年間の科学観測を完了した。2018年9月までの2年間の延長ミッションが承認されていた。宇宙船のすべてのシステムは依然として予想通りに動作していた。[ 29 ] 2017年3月、MAVENの研究者たちは、翌週にフォボスとの衝突を避けるために、予定外の操縦を行わなければならなかった。 [ 30 ]
2019年4月5日、航行チームはMAVENの軌道を下げ、現在の着陸機や探査車パーセベランスとの通信中継器としてより効果的に機能できるようにするための2ヶ月間のエアロブレーキ操作を完了した。この新しい楕円軌道は、およそ4,500 km (2,800 mi) × 130 km (81 mi)である。地球1日あたり6.6周する低軌道により、探査車との通信頻度が高くなる。[ 31 ]
2021年8月31日、シャノン・カリーがミッションの主任研究員に就任した。[ 32 ] NASAは2021年後半に、探査機が軌道を維持するために必要なMAVENの慣性計測装置(IMU)の故障に気づいた。2017年にメインのIMUからバックアップのIMUに切り替えていたが、バックアップのIMUにも故障の兆候が見られた。2022年2月には、両方のIMUが適切に計測を行う能力を失ったように見えた。
バックアップIMUの使用を回復するためにハートビートを終了した後、NASAのエンジニアはMAVENを再プログラムして、星の位置を使用して高度を維持し、IMUへの依存をなくす「全恒星」モードを使用するようにしました。これは2022年4月に実施され、2022年5月28日までに完了しましたが、この期間中、MAVENは科学観測や、ローバーのキュリオシティとパーサビアランス、およびインサイト着陸機からの地球への通信の中継に使用できませんでした。通信の削減は他の火星周回機によって処理されました。[ 33 ]

MAVENはロッキード・マーティン・スペース・システムズによって製造および試験されました。その設計は、マーズ・リコネッサンス・オービターと2001マーズ・オデッセイの設計に基づいています。オービターは、高さ約2.3m × 2.3m × 2m (7フィート7インチ× 7フィート7インチ× 6フィート7インチ)の立方体形状で、両端に磁力計を保持する2つの太陽電池アレイがあります[ 34 ]。全長は11.4m (37フィート)です[ 35 ]。
NASAのジェット推進研究所は、最大2048 kbit/sのデータリターンレートを持つElectra超高周波(UHF )リレー無線ペイロードを提供した。 [ 36 ] MAVEN宇宙船の非常に楕円形の軌道は、火星表面で運用中の着陸機のリレーとしての有用性を制限する可能性があるが、MAVENの軌道の長い観測期間は、これまでの火星周回機の中で最大のリレーデータリターンのいくつかをもたらしている。[ 37 ]火星でのミッションの最初の1年間(主要な科学フェーズ)の間、MAVENはバックアップリレー周回機として機能した。最大10年間の延長ミッション期間中、MAVENは現在および将来の火星探査車と着陸機にUHFリレーサービスを提供する予定である。[ 28 ]
コロラド大学ボルダー校、カリフォルニア大学バークレー校、ゴダード宇宙飛行センターはそれぞれ宇宙船用の機器一式を製作しており、それらには以下が含まれる。[ 38 ]
カリフォルニア大学バークレー校宇宙科学研究所によって製作されました。
コロラド大学ボルダー校大気宇宙物理学研究所によって建設されました。
ゴダード宇宙飛行センターによって製造されました。
SWEA、SWIA、STATIC、SEP、LPW、MAGは粒子・場観測機器群の一部であり、IUVSはリモートセンシング機器群、NGIMSは独自の名称を持つ機器群である。

MAVENの建造、打ち上げ、および主要任務の運用にかかった費用は5億8250万ドルで、当初の見積もりより約1億ドル少なかった。
この総額のうち、3億6680万ドルが開発費、1億8700万ドルが打ち上げサービス費、3500万ドルが2年間の主要ミッション費でした。平均して、NASAはMAVENの延長運用に年間2000万ドルを費やしています。[ 17 ]
火星は蒸発によって薄い大気中に水を失っています。そこで太陽放射によって水分子は水素と酸素に分解されます。最も軽い元素である水素は、火星大気の最上層まで上昇する傾向があり、そこでいくつかのプロセスによって宇宙空間に剥ぎ取られ、惑星から永久に失われます。この損失はほぼ一定の速度で進行すると考えられていましたが、MAVENによる火星の大気中の水素の火星1年(地球のほぼ2年)にわたる観測では、火星の軌道が太陽に最も近づくときに脱出率が最も高く、最も遠ざかるときはその10分の1にすぎないことが示されています。[ 49 ]
2015年11月5日、NASAはMAVENのデータから、火星の大気の劣化が太陽嵐の時に著しく増加することが示されていると発表した。宇宙空間への大気の喪失は、火星が二酸化炭素を主成分とする大気(火星を比較的温暖に保ち、地表に液体の水を維持することを可能にしていた)から、今日見られるような寒冷で乾燥した惑星へと徐々に変化した主な要因であると考えられる。この変化は約42億年前から37億年前の間に起こった。[ 50 ]大気の喪失は、 2015年3月の惑星間コロナ質量放出の際に特に顕著であった。 [ 51 ]
2014年、MAVENの研究者たちは、火星の赤道付近を含む惑星全体に広がるオーロラを検出した。火星の磁場は局所的であるため(地球の磁場とは異なり)、火星ではオーロラの形成と分布の仕方が異なり、科学者たちはこれを拡散オーロラと呼んでいる。研究者たちは、オーロラを引き起こす粒子の発生源は太陽から発生する大量の電子であると特定した。これらの高エネルギー粒子は、地球よりもはるかに深く火星の大気圏に侵入することができ、惑星表面のはるかに近い場所(地球の100~500kmに対し、火星では約60km)でオーロラを発生させた。[ 53 ]
科学者たちは、電子によって生成されるいわゆる典型的なオーロラとは異なる陽子オーロラも発見した。陽子オーロラはこれまで地球上でのみ検出されていた。[ 54 ]
偶然にもMAVENが彗星C/2013 A1(サイディング・スプリング)のフライバイ直前に到着したことで、研究者たちは彗星そのものと火星大気との相互作用の両方を観測するまたとない機会を得た。探査機のIUVS機器は、彗星の流星群によるマグネシウムイオンと鉄イオンからの強烈な紫外線放射を検出したが、これは地球上でこれまで観測されたものよりもはるかに強烈だった。[ 55 ] NGIMS機器は、このオールトの雲の彗星から塵を直接採取し、少なくとも8種類の金属イオンを検出した。[ 56 ]
2017年に、火星の電離層における金属イオンの検出を詳述した結果が発表された。これは、地球以外の惑星の大気中で金属イオンが検出された初めての事例であった。また、火星は地球よりも磁場がはるかに弱いため、これらのイオンは火星の大気中で異なる挙動を示し、分布していることも指摘された。[ 57 ]
2017年9月、NASAは火星表面の放射線レベルが一時的に2倍になったこと、そしてこれまで観測されたどのオーロラよりも25倍明るいオーロラを観測したと報告した。これは、大規模で予期せぬ太陽嵐が原因であった。[ 58 ]この観測により、放射線レベルの変化が惑星の居住可能性にどのような影響を与える可能性があるかについての洞察が得られ、NASAの研究者が将来の火星探査隊への影響を予測し、軽減する方法を理解するのに役立った。
NASAは2025年12月6日にMAVENとの通信を失った。最後のテレメトリは12月4日に受信されたが、12月6日の追跡データの断片も送信されており、宇宙船が火星の背後から現れたときに予期せぬ方法で回転し、軌道が変わった可能性があることを示している。[ 59 ] NASAは2026年3月現在、深宇宙ネットワークのアンテナを使用して信号の回復を試みた。 [ 11 ] [ 12 ] MAVENの喪失は、地表探査車キュリオシティとパーセベランスの通信中継としての役割に影響を与え、NASAとESAのチームは、地球と探査車間の通信が継続できるように、残りの稼働中の周回機(マーズ・オデッセイ、MRO、TGO)で作業を行った。[ 60 ]
12月16日と20日、キュリオシティ探査車のマストカムを使用してMAVENの基準軌道を撮影したが、宇宙船は検出されなかった。[ 61 ] NASAは2025年12月29日から2026年1月16日までの太陽合の間、火星探査機との通信を一時的に停止しており、その後MAVENを回収できる可能性は「非常に低い」とみなされていた。[ 14 ]国立科学財団のグリーンバンク天文台も宇宙船の信号を探すために参加している。[ 12 ] 2026年2月に異常調査委員会が招集され、回収努力を評価し、宇宙船が回収可能かどうかを判断した。[ 62 ]
2026年6月3日、NASAは、調査の結果、宇宙船が「回収不可能」であり、「科学およびデータ中継ミッションを実行できなくなった」と判断されたため、ミッションが終了したと発表した。[ 3 ] [ 16 ]調査結果によると、MAVENはセーフモードに入り、「異常に高い速度」で回転していたため、宇宙船のバッテリーが消耗し、回収不可能な状態になった。2026年6月現在、根本原因はまだ特定中である。[ 3 ]
MAVENのプロジェクトマネージャーであるマイク・モローは、MAVENは火星の大気圏に突入して燃え尽きるまで、今後50年から100年間、火星の軌道上に放置される可能性があると述べた。[ 5 ]
特別な知識や経験を持つ人。専門家。