「月の狙撃手」の愛称で知られる月探査機SLIMは、宇宙航空研究開発機構(JAXA)が運用した月着陸機ミッションである。三菱電機が製造し、2023年9月6日に種子島宇宙センターからH-IIAロケットでX線撮像分光観測ミッション(XRISM)宇宙望遠鏡とともに打ち上げられた。SLIMは2023年12月25日に月周回軌道に入り、2024年1月19日に月面への軟着陸に成功した。これにより、日本はソ連、米国、中国、インドに次いで5番目に月面軟着陸を達成した国となった。
SLIMの主な目的は、精密な月面着陸技術を実証することだった。顔認識による画像処理で月のクレーターを識別し、 SELENE周回機からのデータを用いて航行することで、ネクターの海にある汐里クレーター付近の目標地点から100メートル(330フィート)以内の着陸を目指した。これは、これまでのミッションをはるかに凌駕する精度である。着陸は成功したものの、宇宙船は横倒しになり、太陽電池パネルが太陽から遠ざかったため、初期の発電量が制限された。バッテリー駆動で短期間稼働した後、SLIMは2024年1月20日(日本時間)に電源が切れたが、9日後に太陽光がパネルに当たるようになったことで再び稼働を開始した。
SLIMには、地球との直接通信機能を備えたホッピングローバーLEV-1と、トミー、ソニー、同志社大学と共同開発した野球ボールサイズのローバーLEV-2(ソラQ)という2台の小型月面探査車が搭載されていた。両機とも降下中に正常に展開された。SLIMは月の夜の極寒に耐えるようには設計されていなかったが、それを何度も乗り越え、2024年5月下旬に通信が途絶えるまで合計4日間稼働した。JAXAは2024年8月23日にミッションの終了を正式に宣言した。これにより、SLIMは放射性同位体熱電発電機(RTG)を搭載していない月面探査機の中で、世界最長稼働記録を樹立した。
日本初の月面探査ミッションの主な目的は、精密な月面着陸を実証することであった。着陸機は降下中に顔認識システムの技術を応用して月のクレーターを認識し、 SELENE (かぐや)月周回探査機ミッションによって収集された観測データから現在位置を特定した。SLIMは100m (330フィート)の精度で軟着陸を行うことを目指した。[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]比較すると、1969年の有人アポロ11号月着陸船イーグルの精度は、ダウンレンジで長さ20km (12マイル) 、クロスレンジで幅5km (3.1マイル)の楕円であった。[ 2 ]
JAXA宇宙科学研究所(ISAS)の稲谷義文副所長によると、この極めて精密な着陸の成功は、宇宙探査の質の向上につながるとのことである。[ 12 ]このプロジェクトの開発費用は180億円、または1億2150万米ドルと見込まれている。[ 13 ]

この提案は小型月着陸実験衛星( SLIM )として知られるようになった。[ 14 ] 2013年12月27日、ISASは次期「競争選抜中型重点ミッション」の提案を募集し、SLIMは提出された7つの提案の中に含まれていた。[ 2 ] 2014年6月、SLIMはDESTINY+技術実証ミッションとともに準最終選考を通過し、2015年2月に最終的にSLIMが選定された。[ 15 ] 2016年4月から、SLIMはJAXA内でプロジェクトとしての地位を獲得した。[ 16 ] 2016年5月、三菱電機(MELCO)が宇宙機の製造契約を獲得した。[ 17 ]
SLIMは月面での運用を目的として建造された最初の日本の月着陸船ではありませんでした。2016年5月27日、NASAは、JAXAと東京大学が共同開発したCubeSat着陸船「OMOTENASHI(ナノセミハードインパクターによる卓越した月探査技術の実証)」をスペース・ローンチ・システム(SLS)アルテミス1の副ペイロードとして打ち上げると発表しました。OMOTENASHIは重量1kg (2.2ポンド)の小型月着陸船を展開する予定でしたが、2022年11月21日、JAXAは、太陽電池が太陽から遠ざかる方向に向いていると発電しないため、宇宙船との通信の試みが停止したと発表しました。[ 18 ]太陽電池が再び太陽に向くのは2023年3月までありませんでした。[ 19 ]
2017年、XRISMの開発資金難により、SLIMの打ち上げは専用のイプシロンロケットからH-IIAロケットへの相乗りに変更された。[ 20 ]その結果得られたコスト削減分は、XRISMのためにスケジュールが遅れている他の衛星の開発に充てられる予定である。[ 20 ]

月探査車1号(LEV-1)は、跳躍移動を行う月面探査車です。地球との直接通信装置、2台の広角可視光カメラ、MINERVAおよびOMOTENASHIプロジェクトから提供された電気部品およびUHF帯アンテナを備えています。[ 21 ]
科学ペイロード:


月探査車2号機(LEV-2)またはソラQは、JAXAが玩具会社のトミー、ソニー、同志社大学と共同で開発した小型探査車です。[ 22 ]野球ボールほどの大きさのこの探査車は質量が250gで、2つの小型カメラを搭載しています。LEV-2は、カエルやウミガメにヒントを得た移動方法である、側面の2つの車輪を使って月面を這うように形状を広げます。[ 23 ]約2時間「走行」することができます。[ 22 ]これは、月面での運用を試みた同種の探査車としては2番目です。最初の探査車はハクトーRミッション1でしたが、展開される前に墜落しました。[ 24 ] [ 25 ]
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時42分(UTC)(日本標準時9月7日8時42分)に打ち上げられ、弱い安定境界のような軌道で汐里クレーター(南緯13.3度、東経25.2度)付近に着陸する計画であった[ 3 ] [ 26 ] 。SLIMは日本標準時12月25日に月周回軌道に入った[ 27 ]。

着陸予定の100メートル(330フィート)の楕円軌道内に極めて正確に着陸したことから「ムーンスナイパー」と名付けられた月着陸船は、2024年1月19日15時20分(UTC)に、ネクタリス盆地(ネクターの海)の西側、キリルス・クレーター内、シオリーと呼ばれる小さなクレーターの近くに着陸した。これにより、日本はソ連、米国、中国、インドに続き、運用中の宇宙船を月面に軟着陸させることに成功した5番目の国となった。[ 28 ] [ 29 ]
SLIMは着陸に成功したが、着陸時に太陽電池パネルが西向きで、月の日の始まりに太陽とは反対方向を向いていたため、十分な電力を生成できなかった。[ 30 ]着陸機は短時間、内蔵バッテリーで動作できたが、バッテリーの過放電を防ぐため、2024年1月19日17時57分(UTC)(日本標準時1月20日02時57分)に手動で電源が切られた。[ 18 ]
着陸直前に着陸機がホバリングしている間に展開された2台の月面探査車は計画通りに動作し、LEV-1は地上局と独立して通信した。[ 31 ] LEV-1は月面で107分間に7回のホップを行った。姉妹探査車Sora-Qが自律的に撮影した画像(姉妹探査車Sora-Qと共通の機能)[ 32 ]は、SLIMが90度の角度で、事実上機首を下にして着陸したこと、降下中にエンジンノズルが破損したこと、地球方向のアンテナが損傷した可能性さえあることを示していた。[ 33 ]着陸機との通信が途絶え、姿勢が間違っていたにもかかわらず、着陸地点から100m (330フィート)以内に着陸するという主要目標が確認されたため、ミッションは既に成功している。[ 34 ] [ 35 ] [ 33 ] JAXAは着陸を100点満点中60点と評価した。[ 23 ]
2024年1月19日のシャットダウン後、ミッションの運用者は、太陽の向きが正しくなり、傾いた太陽電池パネルに太陽光が当たるようになる数日後に着陸機が起動することを期待していた。[ 31 ] 2台の探査車、LEV-1とSora-Qは計画通りに自律的に動作を続けた。[ 32 ] 1月25日、JAXAはLEV-1探査車が月面での計画された運用期間を完了し、指定された電力を使い果たし、月面で待機状態にあると発表した。太陽の方向の変化による太陽光発電に依存して活動を再開する能力は存在するが、LEV-1からの信号を受信し続ける努力は継続される。[ 36 ]
1月28日、着陸機は1週間停止した後、運用を再開した。JAXAは着陸機との通信が再確立され、照明条件の変化により太陽光を捉えることができたため、太陽電池が再び機能していると述べた。[ 37 ]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1回分、つまり地球の14日間だけ稼働すると予想されており、搭載されている電子機器は月の夜間の-120 ℃(-184 °F)の温度に耐えるようには設計されていなかった。
2024年2月25日、JAXAはモーニングコールを送信し、SLIMが通信機能を維持したまま月面で夜を無事に乗り切ったことを確認した。
2024年2月25日の月面正午であったため、通信ペイロードの温度は非常に高く、通信は短時間で途絶えた。JAXAは温度が十分に下がれば運用を再開する準備を進めていた。放射性同位体ヒーターユニットなしで月面の夜を生き延びるというこの偉業は、これまで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た。[ 38 ] [ 39 ]
2024年3月27日、SLIMは2回目の月の夜を乗り越えて目覚め、地球にさらに多くの画像を送信し、「不屈の精神」を示した。[ 40 ] 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不具合が生じ始めているが、最初の月の夜を乗り越えた機能の大部分は2回目の月の夜後も維持されている」と述べた。[ 41 ]
SLIMは3月30日未明に2回目の夜間作戦を完了し、再び活動を停止した。[ 42 ]
2024年4月23日、SLIMは3回目の月の夜を乗り越え、目覚めて地球にさらに多くの画像を送信した。[ 43 ] JAXAはソーシャルメディアプラットフォームXで、SLIMの主要機能は度重なる厳しい温度変化にもかかわらずまだ機能していると述べた。[ 44 ]
同庁は、「SLIMの太陽電池が発電を開始する5月中旬から下旬にかけて、再び操業を再開する予定である」と述べた。[ 45 ]
JAXAは5月24日と25日に復旧指令を発信したが、電力が復旧したと想定されていたにもかかわらず、SLIMからの電波は確認できなかった。[ 46 ] JAXAは27日の夜に再び運用を行ったが、SLIMからの応答はなかった。SLIM周辺では日没となり発電が不可能になったため、この月の運用は失敗に終わった。[ 47 ]
JAXAは、翌月には十分な太陽光発電が得られると見込まれていたため、SLIMの運用を再開する計画を立てていた。[ 48 ]しかし、機体との通信を再確立する試みはすべて失敗に終わり、8月26日をもってミッションは正式に終了した。[ 49 ]