アルテミス宇宙飛行士は月面で本格的な科学研究を行う

アルテミス宇宙飛行士は月面で本格的な科学研究を行う

NASAは、2024年に予定されているアルテミス計画による初の有人月面着陸に向けた科学的優先事項を発表した。しかし、月の表土に足を踏み入れる前に、次に月を訪れる男女は、ミッションプランナーが次のミッ​​ションのためのツールを準備するため、学校に戻らなければならないだろう。

「月には莫大な科学的可能性が秘められており、宇宙飛行士はその科学研究の実現に貢献してくれるでしょう」と、NASA科学ミッション局のトーマス・ザーブッヘン副局長は昨日のNASAの声明で述べた。「この報告書は、有人探査機と共同で月面で実施できる、魅力的な科学研究への道筋を示すものです。」

実際、2024年のアルテミス3号ミッションには、科学者にとって非常に大切な「in situ(その場)」という言葉が関わってきます。この文脈では、ラテン語で「現場」を意味するこの言葉は、月面で人間が活動するという意味において、非常に稀で特別な出来事です。宇宙飛行士がわずか数年後に月面科学をその場で実施するということは、非常に重要な出来事であり、NASAはそれに向けて準備を進めています。

このため、NASAは188ページに及ぶ報告書を発表し、アルテミス3号ミッションにおける科学的優先事項を詳述しました。NASAは、数多くの目標の中で、ミッションに選出された2名の宇宙飛行士が、必要な科学的訓練を受け、多様なサンプリングツールと能力を備え、地上の専門家にオンデマンドでアクセスでき、地球への帰還に備えて様々なサンプル材料を安全に保管できることを保証したいと考えています。さらに、NASAは、チームがアポロ計画で採取した通常の地表物質の2倍以上の量を地球に持ち帰ることを期待しています。

Artemis I ミッションのパッチは作成されましたが、Artemis II および III のパッチはまだ作成されていません。
アルテミスIミッション用のパッチは作成済みだが、アルテミスIIとIII用はまだ作成されていない。画像:NASA

NASAは最終的に、これらの調査が「科学者が太陽系内外で起こる基本的な惑星のプロセスをより深く理解するのに役立つ」ことを期待しています。アルテミス3号ミッション中に行われた研究は、NASAの月面基地建設計画をさらに推進し、火星への有人ミッションの準備を整えることになるはずです。

ところで、アルテミス1号とアルテミス2号についてご存じない方のためにご説明しますと、最初のミッションはNASAのSLSロケットの初打ち上げで、2021年後半に予定されています。一方、2023年に予定されている2番目のミッションでは、有人宇宙船が地球周回軌道(月面ではありません)に打ち上げられます。つまり、アルテミス3号はかなり大きな飛躍となるでしょう。アポロ8号と10号はどちらも、「リハーサル」ミッションと呼ばれ、1969年の有名なアポロ11号の有人着陸に先立ち、月周回軌道に投入されました。

新たな報告書の中で、NASAはアルテミス3号の7つの科学的目標を概説しました。これには、惑星のプロセスや、水氷などの「月の極域揮発性物質の特性と起源」の理解を深めることが含まれます。このミッションは、月への衝突の歴史に関する知見を提供し、「宇宙と局所的な宇宙環境」を独自の視点から観測することを可能にするはずです。NASAはまた、太陽の歴史と天文環境全般に関する記録の発見も期待しています。宇宙飛行士は月面でいくつかの実験を行う予定であり、このミッション全体を通して、宇宙で人類が直面する潜在的なリスクについて、計画立案者により有益な情報を提供するはずです。NASAの科学定義チームは、科学界と協議し、過去10年間に作成された指針文書を参照しながら、これらの目標を策定しました。

https://gizmodo.com/nasa-s-next-moonsuit-is-going-to-be-damned-impressive-1845393104

これらすべては、アルテミスIIIミッションに割り当てられた6.5日間で達成されなければなりません。今回の報告書は、宇宙飛行士の活動内容を明確に示しており、ミッションプランナーが今後の計画を進める上での指針となります。例えば、月面宇宙服xEMUの開発に携わるエンジニアは、報告書発表以前は完全には明確ではありませんでしたが、今回の報告書によって、宇宙飛行士がミッションの科学的側面において何を必要とするのかをより明確に理解できるようになりました。

そして実際、新しい報告書にはたくさんの提言が詰まっています。

アポロ計画の乗組員と同様に、アルテミス計画の宇宙飛行士は地質学や惑星科学のコースを受講することが求められ、教室での講義と現地調査が含まれます。報告書は、月面での作業中に宇宙飛行士にリアルタイムのデータとビデオリンクを提供し、地球の科学専門家と接続することを求めています。無線信号の往復には約2.4秒から2.7秒かかるため、遅延は問題になりません。例えば火星では、地球との往復に2つの惑星の位置に応じて10分から40分かかります。

アルテミス3号ミッションの芸術的構想。
アルテミス3号ミッションの構想図。画像:NASA

報告書は、複数の証拠を収集できる、より軽量で多用途な科学機器を求めています(使い捨て機器は不要です)。宇宙飛行士は多様なサンプル物質を採取し、地球への帰還には軽量で二重密閉の真空容器を使用する必要があります。また、乗組員は水氷などの揮発性物質を保管するための極低温容器も装備する必要があります。NASAは合計で183ポンド(83キログラム)の月物質の採取を希望しており、これは「アポロ計画で持ち帰られたサンプルの平均質量64キログラム(141ポンド)をわずかに上回る」と報告書は述べています。

この作業を円滑に進めるため、報告書は、宇宙飛行士の到着前に、月南極付近のアルテミス3着陸地点にツール、機器、および科学資源を輸送することを推奨しています。これにはローバーも含まれる可能性があり、著者らはローバーによって着陸クルーの移動性が大幅に向上し、ひいては多様なサンプルを収集する能力が向上すると述べています。報告書によると、優れた地図も役立つとのことです。

どれも素晴らしく、ワクワクする話です。しかし、まだやるべきことが山積みであること、そしてバイデン次期政権がもたらす不確実性を考えると、2024年の打ち上げは確実ではありません。次期大統領はNASAに関する今後の方針について口を閉ざしており、月へのミッションが彼の最優先事項の一つになるかどうかは現時点では明らかではありません。

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