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 2008年に火星探査機が撮影したフォボスの擬似カラー画像 | |
| 発見 | |
|---|---|
| 発見者 | アサフ・ホール |
| 発見日 | 1877年8月18日 |
| 指定 | |
指定 | 火星I |
| 発音 | / ˈ f oʊ b ɒ s / [1]または/ ˈ f oʊ b ə s / [2] |
名前の由来 | ファイβος |
| 形容詞 | 恐怖症[3] / ˈ f oʊ b i ə n / [4] |
| 軌道特性 | |
| エポック J2000 | |
| 近点 | 9 234.42 km [5] |
| 遠点 | 9 517.58 km [5] |
| 9376 km [5] (火星の半径2.76倍/地球の半径1.472倍) | |
| 偏心 | 0.0151 [5] |
| 0.318 910 23 日 （7時間39分12秒）[6] | |
平均軌道速度 | 2.138 km/s [5] |
| 傾斜 | 1.093°（火星の赤道まで） 0.046°（局所ラプラス平面まで） 26.04°（黄道まで） |
| 衛星の | 火星 |
| 身体的特徴 | |
| 寸法 | 25.90 km × 22.60 km × 18.32 km (± 0.08km×0.08km×0.06km）[7] |
| 11.08 ± 0.04 km [7] | |
| 1640 ± 8 km 2 [7] | |
| 音量 | 5695 ± 32 km 3 [7] |
| 質量 | 1.060 × 10 16 kg [8] |
平均密度 | 1.861 ± 0.011 g/cm3 [ 7] |
| 0.0057 m/s 2 [5] (581.4 μ g ) | |
| 11.39メートル/秒 （41キロメートル/時）[5] | |
| 同期 | |
赤道回転速度 | 11.0 km/h (6.8 mph) (最長軸) |
| 0° | |
| アルベド | 0.54μmで0.071±0.012 [9] |
| 温度 | ≈ 233K |
| 11.8 [10] | |
フォボス（/ ˈ f oʊ b ə s /、体系的呼称：Mars I ）は、火星の2つの天然衛星のうち最も内側にあり、もう1つはデイモスです。この2つの衛星は、1877年にアメリカの天文学者アサフ・ホールによって発見されました。フォボスは、ギリシャ神話の恐怖とパニックの神にちなんで名付けられました。この神はアレス（火星）の息子であり、デイモスの双子の兄弟です。
フォボスは、平均半径11 km (7 マイル) の小型で不規則な形をした天体です。火星表面から 6,000 km (3,700 マイル) の距離を周回しており、火星からの距離は、惑星に対する既知のどの天然衛星よりも火星本体に近いです。火星の自転よりもはるかに速く周回しており、わずか 7 時間 39 分で 1 周します。その結果、火星の表面からは、火星の 1 日に 2 回、西から昇り、4 時間 15 分以内で空を横切り、東に沈むように見えます。フォボスは、アルベドが 0.071で、太陽系で最も反射率の低い天体の 1 つです。表面温度は、太陽が当たる側で約 -4 °C (25 °F)、影の側で -112 °C (-170 °F) です。表面の注目すべき特徴は、月の表面のかなりの部分を占める大きな衝突クレーター、スティックニーです。表面には多くの溝があり、これらの溝がどのように形成されたかについては多くの理論があります。
画像とモデルによれば、フォボスは潮汐の作用によって引き裂かれた薄い地殻によってまとめられた瓦礫の山である可能性がある。フォボスは毎年約 2 センチメートル (0.79 インチ) ずつ火星に近づいている。
発見
フォボスは、1877年8月18日、ワシントンD.C.のアメリカ海軍天文台で、グリニッジ標準時の午前9時14分頃にアメリカの天文学者アサフ・ホールによって発見された。（当時の資料では、1925年以前の正午を一日の始まりとする天文学の慣例に従い、 [11]発見時刻はワシントン標準時の8月17日午後6時6分とされており、これは現代の慣例に従えば8月18日午前4時6分となる。）[12] [13] [14]ホールは、その数日前に火星のもう一つの衛星デイモスを発見していた。 [15]この発見は、世界最大の屈折望遠鏡である26インチ「グレート・エクアトリアル」を 使用して行われた。 [16]
元々はそれぞれフォブスとデイムスと綴られていたこの名前は、イートン・カレッジの科学修士であるイギリスの学者ヘンリー・マダンによって提案されたもので、ギリシア神話に基づいており、その中でフォボスは神アレスと一緒にいるとされている。[17] [18]
身体的特徴
フォボスの大きさは26×23×18キロメートル（16マイル×14マイル×11マイル）[7]で、自身の重力で丸くなるには質量が小さすぎる。質量が小さく重力も小さいため、フォボスには大気がない。 [19]太陽系で最も反射率の低い天体の一つで、アルベドは約0.071である。[20]赤外線スペクトルによると、炭素質コンドライトに見られる炭素を豊富に含む物質があり、その組成は火星の表面と類似している。[21]フォボスの密度は固体岩石としては低すぎ、かなりの多孔性があることが知られている。[22] [23] [24]これらの結果から、フォボスには相当量の氷の貯蔵庫があるのではないかという示唆が生まれた。スペクトル観測によると、表面のレゴリス層は水分を欠いていることが示されていますが、[25] [26]レゴリスの下の氷が存在する可能性も否定できません。[27] [28]表面温度は、日光が当たる側で約-4℃（25°F）から、影になっている側で-112℃（-170°F）の範囲です。[29]
デイモスとは異なり、フォボスはクレーターが多く、[30]赤道近くのクレーターの1つは、衛星が小さいにもかかわらず中央に山がある。[31]その中で最も目立つのはスティックニークレーターで、直径約9kmの大きな衝突クレーターであり、衛星の表面積のかなりの部分を占めている。ミマスのハーシェルクレーターと同様に、スティックニークレーターを形成した衝突はフォボスをほぼ粉砕したに違いない。[32]
奇妙な形の地表には、溝や条線も多く見られる。溝の深さは通常 30 メートル (98 フィート) 未満、幅は 100 から 200 メートル (330 から 660 フィート)、長さは最大 20 キロメートル (12 マイル) で、当初はスティックニー山を作ったのと同じ衝突によってできたものだと考えられていた。しかし、マーズ・エクスプレス宇宙船の調査結果を分析したところ、溝はスティックニー山に対して放射状ではなく、軌道上にあるフォボスの先端 (スティックニー山からそれほど遠くない) を中心としていることが明らかになった。研究者らは、火星表面への衝突によって宇宙空間に放出された物質によって溝が掘り出されたのではないかと考えている。溝はこのようにクレーター列として形成され、フォボスの後端に近づくにつれて全て消えていく。溝は年代の異なる 12 以上の族に分類されており、おそらく少なくとも 12 回の火星衝突イベントを表していると考えられる。[33]しかし、2018年11月、さらなる計算確率分析の結果、天文学者はフォボスの多くの溝はスティックニークレーターを形成した小惑星の衝突から噴出した岩石によって生じたと結論付けました。これらの岩石は月の表面で予測可能なパターンで転がりました。[34] [35]
フォボスとダイモスが生成するかすかな塵のリングは長い間予測されてきたが、これらのリングを観測する試みは今日まで失敗している。[36]マーズ・グローバル・サーベイヤーによる最近の画像では、フォボスは少なくとも100メートルの厚さの細粒のレゴリスの層で覆われていることが示されている。これは他の天体からの衝突によって形成されたと仮定されているが、重力がほとんどない物体にどのようにしてこの物質が付着したのかはわかっていない。[37]
1980年にイエメンのソ連軍基地に落下したユニークなカイドゥン隕石はフォボスの破片ではないかと仮説が立てられたが、フォボスの正確な組成についてはほとんど知られていないため、検証できなかった。[38] [39]
シュクロフスキーの「空洞フォボス」仮説
1950年代後半から1960年代にかけて、フォボスの軌道の異常な特徴から、中が空洞ではないかという憶測が流れた。[40] 1958年頃、ロシアの天体物理学者ヨシフ・サムイロヴィチ・シュクロフスキーは、フォボスの軌道運動の永年 加速を研究し、フォボスが「薄い金属板」構造をしているのではないかと示唆した。この示唆から、フォボスは人工的に作られたのではないかという憶測が生まれた。 [41]シュクロフスキーは、火星上層大気の密度の推定値に基づいて分析を行い、弱いブレーキ効果で永年加速を説明できるようにするには、フォボスが非常に軽くなければならないと推論した。ある計算では、直径16キロメートル、厚さ6センチメートル未満の中空の鉄球という結果が出た。[41] [42] 1960年2月の宇宙飛行士科学誌[43] への手紙の中で、当時ドワイト・D・アイゼンハワー大統領の科学顧問であったフレッド・シンガーは、シュクロフスキーの理論について次のように述べています。
天文観測から推測されるように、衛星が実際に内側に螺旋状に回転しているのであれば、中が空洞で火星で作られたという仮説に代わるものはほとんどありません。大きな「もし」は天文観測にあります。それらはおそらく誤りです。それらは、異なる観測者が異なる機器を使用して数十年の間隔を置いて行った複数の独立した測定セットに基づいているため、系統的誤差が影響している可能性があります。[43]
その後、シンガーが予測した体系的なデータエラーが存在することが判明し、その主張は疑問視され、[44] 1969年までに利用可能になった軌道の正確な測定値は、矛盾が存在しないことを示しました。[45]シンガーの批判は、以前の研究で高度低下率として年間5センチメートル（2.0インチ）という過大評価値が使用されていたことが判明したときに正当化されました。これは後に年間1.8センチメートル（0.71インチ）に修正されました。[46]現在、永年加速は潮汐効果によるもので、潮汐効果は月に抗力を生み出し、その結果、月を内側にらせん状に引き込む原因となっています。[47]
フォボスの密度は、現在、宇宙船によって直接測定され、1.887 g/cm 3 (0.0682 lb/cu in) である。[48]現在の観測は、フォボスが瓦礫の山であることと一致している。[48]さらに、 1970年代にバイキング探査機によって得られた画像では、人工物ではなく自然物が明らかに示されていた。しかし、マーズ・エクスプレス探査機によるマッピングとその後の体積計算では、空隙の存在が示唆されており、固体の岩石の塊ではなく多孔質の物体であることが示唆されている。[49]フォボスの多孔率は30% ± 5%と計算され、4分の1から3分の1が空洞である。[50]
地質学的特徴の名称
フォボスの地質学的特徴は、フォボスを研究した天文学者やジョナサン・スウィフトの『ガリバー旅行記』に登場する人物や場所にちなんで名付けられている。[51]
フォボスのクレーター
いくつかのクレーターには名前が付けられており、以下の地図と表に示されています。[52]
スカイレッシュ
フリムナップ
グリルドリグ
レルドレサル
クラスター
ガリバー
ドゥルノ
ケプラー・ドーサム
ラピュタ地方？
ラガド平原？
シュクロフスキー？
ウェンデル？
オピック
その他の名前付き機能
フォボスには、ラピュタ・レジオという名の地域と、ラガド平原という名の平原があり、どちらも『ガリヴァー旅行記』に登場する地名（空飛ぶ島ラピュタと、架空の国家バルニバルビの首都ラガド）にちなんで名付けられている。[ 53 ]フォボスで唯一名前のついている尾根は、天文学者ヨハネス・ケプラーにちなんで名付けられたケプラー・ドルサムである。[54]
軌道特性
フォボスの軌道運動は徹底的に研究されており、完了した軌道の点から見ると「太陽系で最も研究されている天然衛星」となっている。 [55]火星の周りを周回する軌道が近いため、いくつかの珍しい効果を生み出している。高度 5,989 km (3,721 マイル) のフォボスは、火星の同期軌道半径より低い軌道を周回しており、火星自体の自転よりも速く火星の周りを回っている。[23]そのため、火星の表面にいる観測者から見ると、フォボスは西から昇り、比較的速く空を横切って (4 時間 15 分以内) 東に沈む。これは火星の 1 日あたり約 2 回 (11 時間 6 分ごと) である。表面に近い赤道軌道にあるため、 70.4 度を超える緯度からは地平線上に見ることはできない。フォボスの軌道は非常に低いため、火星の観測者から見た角直径は、天空の位置によって目に見えて変化します。地平線から見ると、フォボスの幅は約 0.14° です。天頂では0.20 ° で、地球から見た満月の幅の 3 分の 1 です。比較すると、火星の空での太陽の見かけの大きさは約 0.35° です。火星から観測できるフォボスの満ち欠けは、一巡するのに0.3191 日 (フォボスの朔望周期) かかり、フォボスの恒星周期よりわずか 13 秒長いだけです。
太陽の通過
火星の表面にいてフォボスを観測できる位置にいる観測者は、フォボスが太陽を横切るのを定期的に見ることになる。これらの通過のいくつかは、火星探査車オポチュニティによって撮影されている。通過中、フォボスは火星の表面に影を落とす。この現象はいくつかの宇宙船によって撮影されている。フォボスは太陽の円盤を覆うほど大きくないため、皆既日食を引き起こすことはできない。[56]
予測される破壊
潮汐減速により、フォボスの軌道半径は100年ごとに約2メートル（6フィート7インチ）ずつ徐々に減少しており、[57]軌道半径の減少に伴い、潮汐力による崩壊の可能性が高まり、約3000万～5000万年で崩壊すると推定されています。 [57] [55]また、ある研究では約4300万年と推定されています。[58]
フォボスの溝は長い間、スティックニークレーターを形成した衝突によって生じた亀裂であると考えられてきた。1970年代以降に提案された他のモデルは、溝はむしろ潮汐力によってフォボスが変形したときに生じる「ストレッチマーク」に似ているという考えを支持しているが、2015年に潮汐力が計算され新しいモデルに使用されたとき、フォボスが厚さ約100メートル（330フィート）の粉末状のレゴリス層に囲まれた瓦礫の山でない限り、そのサイズの固体衛星を破砕するには応力が弱すぎた。このモデルで計算された応力亀裂は、フォボスの溝と一致している。このモデルは、溝のいくつかが他の溝よりも新しいという発見によって裏付けられており、溝を生成するプロセスが進行中であることを示唆している。[57] [59] [矛盾]
フォボスの不規則な形状と、それが瓦礫の山（具体的にはモール・クーロン天体）であると仮定すると、半径が火星の約2.1倍に達すると、潮汐力によって最終的に崩壊するだろう。[60]フォボスが崩壊すると、火星の周りに惑星のリングが形成される。[61]この予測されるリングは100万年から1億年続く可能性がある。リングを形成するフォボスの質量の割合は、フォボスの未知の内部構造に依存する。緩く、結合が弱い物質がリングを形成する。凝集力が強いフォボスの成分は潮汐破壊を免れ、火星の大気圏に入る。[62] 3000万年から5000万年以内に火星に衝突するか、惑星のリングに崩壊すると予測されている。[29]
起源
火星の衛星の起源については論争が続いている。[63]フォボスとダイモスはどちらも炭素質C型小惑星と多くの共通点があり、スペクトル、アルベド、密度はC型またはD型小惑星のものと非常に似ている。[64]これらの類似性に基づいて、両方の衛星がメインベルト小惑星に捕獲された可能性があるという仮説がある。[65] [66]両方の衛星は火星の赤道面にほぼ正確に位置する非常に円形の軌道を持っているため、捕獲起源には、当初の非常に離心率の高い軌道を円形にし、その傾斜を赤道面内に調整するメカニズムが必要である。これはおそらく大気抵抗と潮汐力の組み合わせによるものであるが、[67]ダイモスの場合、これが発生するのに十分な時間があるかどうかは明らかではない。[63]捕獲にはエネルギーの消散も必要である。現在の火星の大気は薄すぎるため、大気ブレーキでフォボスサイズの物体を捕獲することはできない。[63] ジェフリー・A・ランディスは、もし元の天体が潮汐力によって分離した連星系小惑星であったなら、捕獲が起こった可能性があると指摘している。 [66] [68]
フォボスは、火星と同じ誕生雲から同時に形成されたのではなく、火星形成後に軌道上で合体した第二世代の太陽系天体である可能性がある。 [69]
もう一つの仮説は、火星はかつてフォボスやダイモスサイズの天体で囲まれており、おそらく大きな微惑星との衝突によって火星の周りを回る軌道に放出されたというものである。[70]フォボスの内部の高い多孔性（密度1.88 g/cm 3に基づき、空隙はフォボスの体積の25～35パーセントを占めると推定される）は、小惑星起源とは矛盾している。[50]熱赤外線によるフォボスの観測は、火星の表面でよく知られているフィロケイ酸塩を主に含む組成を示唆している。そのスペクトルはすべてのクラスのコンドライト隕石のスペクトルとは異なり、やはり小惑星起源ではないことを示している。[71]両方の研究結果は、火星への衝突によって放出された物質が火星の軌道上で再集積してフォボスが誕生したという説を支持しており、[72]これは地球の月の起源に関する 一般的な理論と似ている。
表面の一部は赤みがかっており、他の部分は青みがかっている。仮説では、火星の重力によって赤みがかった表土が表面を移動し、月からの比較的新しく風化していない青みがかった物質が露出する一方、それを覆っていた表土は太陽放射にさらされて風化したという。青い岩石は既知の火星の岩石とは異なるため、月は巨大な物体の衝突後に残った惑星の物質から形成されたという説と矛盾する可能性がある。[73]
2021年2月、アミールホセイン・バゲリ（ETHチューリッヒ）、アミール・カーン（ETHチューリッヒ）、マイケル・エフロイムスキー（米国海軍天文台）らは、衛星の起源に関する新たな仮説を提唱した。火星探査機インサイトやその他の探査機から得られた地震データと軌道データを分析した結果、衛星は10億年から27億年前に共通の母天体が破壊されて誕生したという説が提唱された。フォボスとダイモスの共通の祖先は、おそらく別の物体に衝突されて粉砕され、両方の衛星が形成されたと考えられる。[74]
探検
開始されたミッション
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フォボスは、火星の写真を撮ることを主な任務とするいくつかの宇宙船によって、クローズアップで撮影されている。最初は1969年のマリナー7号、続いて1971年のマリナー9号、1977年のバイキング1号、1989年のフォボス2号[75] 、1998年と2003年のマーズ・グローバル・サーベイヤー、 2004年、2008年、2010年[76]、2019年のマーズ・エクスプレス、 2007年と2008年のマーズ・リコネッサンス・オービターが撮影した。2005年8月25日、スピリット探査車は、風によってソーラーパネルからほこりが吹き飛ばされたためにエネルギーが余り、火星の表面から夜空の短時間露出写真を数枚撮影し、フォボスとデイモスの両方を撮影することに成功した。[77]
ソ連はフォボス計画に着手し、2機の探査機を投入した。どちらも1988年7月に打ち上げに成功した。フォボス1号は1988年9月に地上管制からの誤った指令により誤って停止し、探査機がまだ飛行中に行方不明となった。フォボス2号は1989年1月に火星系に到着し、フォボスの表面の詳細な調査を開始する直前に少量のデータと画像を送信した後、搭載コンピューターまたはバックアップ電源で既に動作していた無線送信機の故障により、探査機は突然送信を停止した。他の火星ミッションではより多くのデータが収集されたが、専用のサンプルリターンミッションは成功していない。
ロシア宇宙庁は2011年11月にフォボスへのサンプルリターンミッション「フォボス・グルント」を打ち上げた。リターンカプセルには惑星協会の生命科学実験「生命惑星間飛行実験（LIFE）」も搭載されていた。[ 78]このミッションの2番目の貢献者は中国国家航天局で、火星軌道上に放出される予定だった「迎火1号」と呼ばれる調査衛星と、フォボス着陸機の科学的ペイロード用の土壌粉砕・ふるい分けシステムを提供した。[79] [80]しかし、地球軌道に到達した後、フォボス・グルント探査機は火星へ向かうためのその後の噴射を開始できなかった。探査機を回収する試みは失敗し、2012年1月に地球に墜落した。[81]
2020年7月1日、インド宇宙研究機関の火星探査機は4,200km離れた場所から遺体の写真を撮影することに成功した。[82]
検討されたミッション
1997年と1998年に、アラジンミッションはNASAディスカバリー計画の最終候補に選ばれた。計画ではフォボスとダイモスの両方を訪れ、衛星に発射体を打ち上げることになっていた。探査機は低速フライバイ（約1km/s）しながら噴出物を収集する。[83]これらのサンプルは3年後に研究のために地球に持ち帰られる。[84] [85]主任研究者はブラウン大学のカール・ピーターズ博士だった。打ち上げ機と運用を含むミッションの総費用は2億4,770万ドルだった。[86]最終的に選ばれたミッションは水星探査機メッセンジャーだった。 [87]
2007年、欧州の航空宇宙子会社EADSアストリウムが技術実証機としてフォボスへのミッションを開発していると報じられた。アストリウムは、欧州宇宙機関のオーロラ計画の一環として、火星へのサンプルリターンミッションの欧州宇宙機関計画の策定に携わっており、低重力のフォボスにミッションを送ることは、最終的な火星へのサンプルリターンミッションに必要な技術をテストし、証明する良い機会とみなされていた。ミッションは2016年に開始され、3年間続く予定だった。同社は、イオンエンジンで推進される「母船」を使用して、フォボスの表面に着陸機を放出することを計画していた。着陸機はいくつかのテストと実験を行い、カプセルにサンプルを収集し、母船に戻って地球に戻り、サンプルは表面で回収するために投棄される予定だった。[88]
提案されたミッション
2007年、カナダ宇宙庁はオプテックと火星研究所によるフォボスへの無人ミッションの研究に資金を提供した。このミッションはフォボス偵察および国際火星探査（PRIME）と呼ばれている。PRIME宇宙船の着陸地点として提案されているのは、スティックニークレーター近くの目立つ物体「フォボスモノリス」である。[89] [90] [91] PRIMEミッションは探査機と着陸機で構成され、それぞれがフォボスの地質のさまざまな側面を研究するために設計された4つの機器を搭載する。[92]
2008年、NASAグレン研究センターは、太陽電気推進を使用するフォボスとダイモスのサンプルリターンミッションの研究を開始しました。この研究から「ホール」ミッションのコンセプトが生まれ、2010年現在もさらに研究が進められているニューフロンティアクラスのミッションとなりました。 [93]
フォボスとデイモスからのサンプルリターンミッションのもう一つのコンセプトは、最初のOSIRIS-RExミッションの遺産技術を使用するOSIRIS-REx IIです。[94]
2013年1月現在、スタンフォード大学、NASAジェット推進研究所、マサチューセッツ工科大学の協力により、新たなフォボス・サーベイヤー・ミッションの開発が進められている。[95]このミッションは現在テスト段階にあり、スタンフォード大学のチームは2023年から2033年の間にミッションを打ち上げる予定である。[95]
2014年3月、ディスカバリー級ミッションとして、火星軌道に2021年までに探査機を投入し、一連の接近フライバイを通じてフォボスとダイモスを調査することが提案された。このミッションはフォボス・ダイモスと火星環境（PADME）と呼ばれている。[96] [97] [98]ディスカバリー13号の選択に提案された他の2つのフォボスミッションには、ダイモスをフライバイしながらも実際にはフォボスを周回して着陸するマーリンと呼ばれるミッションと、デイモスとフォボスの両方を周回するパンドラというミッションが含まれていた。[99]
宇宙航空研究開発機構（JAXA）は2015年6月9日、火星衛星探査（MMX）を発表した。これはフォボスをターゲットとしたサンプルリターンミッションである。 [100] MMXはフォボスに複数回着陸してサンプルを収集するとともに、ダイモスへのフライバイ観測と火星の気候のモニタリングを行う。コアラーサンプリングメカニズムを使用することで、探査機は最低10gのサンプルを回収することを目指している。[101] NASA、ESA、DLR、CNES [102]もこのプロジェクトに参加しており、科学機器を提供する。[103] [104]米国は中性子・ガンマ線分光計（NGRS）を提供し、フランスは近赤外分光計（NIRS4/MacrOmega）を提供する。[101] [105]このミッションは実施に向けて選定され[106] [107] 、現在は提案段階を過ぎているが、ひとみの事故を受けてJAXAによる正式なプロジェクト承認は延期されている。[108]サンプラーを含む主要コンポーネントの開発とテストは現在進行中である。[109] 2017年現在[アップデート]、MMXは2026年に打ち上げられ、5年後に地球に帰還する予定である。[101]
ロシアは2020年代後半にフォボス・グルントミッションを繰り返す計画であり、欧州宇宙機関は2024年にフォトプリントと呼ばれるサンプルリターンミッションを検討している。[110] [111]
人間のミッション
フォボスは火星への有人ミッションの初期ターゲットとして提案されている。フォボス上の人間による火星のロボット偵察機の遠隔操作は大きな時間遅延なしに実行でき、初期の火星探査における惑星保護の懸念はこのようなアプローチによって解決されるかもしれない。[112]
フォボスへの着陸は、火星自体の表面への着陸よりもかなり容易で費用もかからない。火星に向かう着陸機は、支援施設なしで大気圏に突入し、その後軌道に戻ることができる必要があるか、または現地で支援施設を作る必要がある。フォボスに向かう着陸機は、月や小惑星への着陸用に設計された装置をベースにすることができる。[113]さらに、フォボスの重力は非常に弱いため、フォボスに着陸して戻ってくるのに必要なデルタvは、月面への往復に必要なデルタvのわずか80%である。[114]
フォボスの砂は火星着陸時のエアロブレーキングに貴重な材料として役立つかもしれないという提案がある。地球から持ち込まれた比較的少量の化学燃料は、フォボスの表面から大量の砂を移行軌道まで持ち上げるのに使用できる。この砂は降下操作中に宇宙船の前方に放出され、宇宙船のすぐ前の大気の密度を高めることができる。[115] [116]
フォボスの有人探査は火星の有人探査のきっかけとなる可能性があるが、それ自体が科学的に価値がある可能性もある。[117]
宇宙エレベーター基地
1956年にフォントネーによってフィクションで初めて議論され、[118]フォボスは将来の宇宙エレベーター建設地として提案されている。これには一対の宇宙エレベーターが含まれる。1つは火星に面した側から火星の大気圏の端まで6,000 km延び、もう1つは反対側から火星から離れて6,000 km (3,700 mi)延びる。火星の表面から下側の宇宙エレベーターに打ち上げられる宇宙船は、0.52 km/s (0.32 mi/s)のデルタvしか必要としないが、火星の低軌道に打ち上げるには3.6 km/s (2.2 mi/s)以上が必要である。宇宙船は電力を使用して持ち上げられ、その後、地球に到達するのに十分な、また小惑星帯に到達するのに必要な速度のかなりの部分である2.6 km/s (1.6 mi/s)の双曲線速度で上側の宇宙エレベーターから放出される。宇宙エレベーターは逆に、宇宙船が火星系に入るのを助けるためにも機能する可能性がある。フォボスの巨大な質量は、宇宙エレベーターの作動によるいかなる力もその軌道に最小限の影響しか与えないことを意味する。さらに、フォボスの材料は宇宙産業に利用できる可能性がある。[119]
参照
参考文献
- ^ 「フォボス」。Lexico UK English Dictionary。オックスフォード大学出版局。2020年3月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「火星の衛星 - 惑星科学センター」。
- ^ ハリー・シップマン (2013) 『宇宙の人類：21世紀のフロンティア』317 ページ
- ^ センチュリー辞書と百科事典（1914年）
- ^ abcdefg 「火星：衛星：フォボス」NASA太陽系探査。2003年9月30日。2013年10月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年12月2日閲覧。
- ^ 「ESAの科学技術 - 火星の衛星：フォボス」ESA 。 2023年7月5日閲覧。
- ^ abcdefg Ernst, Carolyn M.; Daly, R. Terik; Gaskell, Robert W.; Barnouin, Olivier S.; Nair, Hari; Hyat, Benjamin A.; et al. (2023年12月). 「ステレオフォトクリノメトリーによるフォボスとデイモスの高解像度形状モデル」.地球、惑星、宇宙. 75 (1): 103. Bibcode :2023EP&S...75..103E. doi : 10.1186/s40623-023-01814-7 . PMC 10290967 . PMID 37378051. 103.
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- アリゾナ大学のHiRISEが撮影したフォボス
- ターゲット: 惑星命名書 ( USGS )のフォボス
- フォボスの周りの飛行とフォボスの高解像度アニメーション（太陽系の眺めからの2つのアニメーション）
- フォボス地図作成 (MIIGAiK 地球外研究所)