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NASA [Public domain], via Wikimedia Commons

JAXAが2024年に計画している火星衛星探査計画は火星の衛星フォボスかダイモスに史上初めて探査機を降ろし、サンプルを持ち帰るというものです。
火星の衛星がどのようにできたのかを突き止める目的と共に火星圏への往復技術の獲得も目的としています。
この計画が海外のサイトで紹介されていました。

引用元:reddit.com

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宇宙の遥か彼方の小惑星に2つの探査機を降ろせたんだから余裕だろうな。

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最初のはやぶさ計画は色々問題が起きたけどサンプルを地球に持ち帰る事が出来た。
映画化もされてる。
2度目の計画は現在進行中で正直かなり凄いと思ってる。

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↑現在の計画は本当に素晴らしいし感動する。
JAXAは素晴らしい事をしてるね。

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↑はやぶさ2が地球に持ち帰るサンプルを採取するために小惑星上でバウンドした映像。


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↑凄い映像だな。
細かな破片が宙に浮き続けてるところが最高に幻想的だ。

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本当に素晴らしいな。
遥か彼方の小惑星の地表を見られるなんてそれだけで驚きだ。

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確か最近小惑星の表面を火薬で撃ったんだっけ。
とてつもないよな。

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小惑星に探査機を降ろす目的とは?

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↑日本が現在探査中の小惑星(リュウグウ)は惑星には含まれていない太陽系が形成された頃のまだ変性してない非常に古い物体でできてると考えられてる。
その構成を研究することは太陽系がどのように始まったのか、地球の生物がどのように始まったのかまであらゆるものに影響を与える事になるだろうな。

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↑そんなに特別な小惑星だったなんて知らなかった!
単に計画だから選んだだけだと思って他の事は思いもしなかった。
小惑星への着陸だけで充分重大な成功だったから。

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科学的な恩恵以外に実用面の部分もあるね。
太陽系全体に広がる資源に比べたら地球上の資源は非常に限られている。
もし宇宙上で製造を行いたいなら(探査目的用と無重力化でしか生成できない素材のために)その材料の供給元を見つけなくちゃいけない。
小惑星はその目的の候補として凄く良いし、はやぶさ計画は小惑星にどのような資源が含まれているか、その資源を採集するに値するかどうかを調べることも含まれている。

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クール。
でもエウロパに早いところ探査機を送ってくれ。

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探査機ではないけどエウロパ・クリッパーは2023年打上げで2026年にジュピターに着く予定だ。
※エウロパ・クリッパーは木星の衛星エウロパへ周回探査衛星を送る計画:wikipedia

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着陸する時に高く弾みすぎて姿勢制御を失ったりさかさまに着地したりしないようにするにはどの位ゆっくり降下しなくちゃいけないんだろうか?
しかも衛星の重力圏から飛び出して火星の周回軌道に戻ることだってあるかも。
火星の衛星の重力は地球の月のそれよりも小さいだろうし。

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↑この記事によるとフォボスの脱出速度は25mph(時速42km)でダイモスはたったの13mph(時速20km)らしい。

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↑探査機は弾まないように時速2cm位で移動しないと駄目だな。

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↑参考までに言うとキュリオシティ(※火星探査機)の最高速度は時速90mで平均速度は時速30m。
マイルやキロメートルじゃなくてメートルね。
この時点で月の脱出速度よりも3桁ほど遅いという事になる。
※月の脱出速度は秒速2.378km
恐らく探査機はキュリオシティと同じスペックにはならないだろうけど着陸後に吹っ飛んでいく心配はしなくちゃいけないだろうな。

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現実的に考えるならローバー(※車輪付きの探査機)にはしないだろうな。
多分ホップするか自分自身を引っ張る機構になるんじゃ。

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不意に弾まないようにかなりゆっくり進むことが要求されるだろうな。
時速10mなら安全だろうけど時速100mは無謀かな?

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フォボスの表面重力は月より300倍弱い。
多分車輪じゃ役に立たないからリアクションホイールを使ってホップするんじゃないかな。
(はやぶさ2の探査機がやったように)
あるいはガスジェットの方が良いかも。
脱出速度は秒速11m(ウサイン・ボルトのトップスピードよりも少し早い位)だからフォボスの重力から抜け出すことは大した問題じゃない。

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↑そんなに重力が弱いんじゃウサイン・ボルトもトップスピードに達するためのトルクを得られないだろうな。

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ダイモスの質量はリュウグウより4桁大きいから、リアクションホイールを使ったホッピングはそんなに大きな重力でも使えるんだろうか?

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どんな方法であろうと着陸はできると思うよ。
主な目的はサンプルを持ち帰る事だから小さな探査機はボーナス的なものだな。

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他の着陸計画は全て失敗してる。
おそらくフォボスは呪われてるんだ。

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↑探査機がフォボスフォビア(※フォボス恐怖症)になってるんだろう。
※恐怖症(phobia)はフォボス(phobos)が語源

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↑つまりフォボスフォビアのロボローバー(robo-rover-phobosphobia)ということか。

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JAXAは質量の小さな物体への着陸の機構に関してはやぶさ計画で経験を積んでるけど火星衛星への着陸は更に難しいと思う。
まずそこへ行くのに更なるデルタV(※エネルギー:wikipedia)がいるし、衛星の周回軌道できるくらい速度を落とすために火星の大気中を通る数か月間の正確な空力ブレーキ制動(※wikipedia)が必要になる(しかも数か月間の冬眠の後で)。

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火星に2つの衛星があるなんて知らなかった。
両方の衛星が映った火星上からの画像とかないんだろうか。

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フォボスだけならあった。
ダイモスはフォボスの半分の直径でフォボスの4倍離れてるからかすかにしか見えないと思う。

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image credot:reddit.com

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あるぞ!
キュリオシティから見たリアルタイム画像だ!

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NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems/Texas A&M Univ. [Public domain], via Wikimedia Commons


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50年前に有人着陸を行った月とは別の月への着陸だな。
楽しみだ!

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火星に色々あり過ぎて月がある事を忘れてた。

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JAXAは着実に小惑星の周回と特徴を掴む経験を積んでいるな。
間違いなくこういうことが得意なんだろう。

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これが成功したらクールだな。
小さいほうの月を火星軌道エレベーターのカウンターウェイトにするためにもこれは行われなくちゃいけない。

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フォボスのモノリスのもっといい写真を撮ってきてくれるかな。
※フォボス上で見つかった巨大な物体のこと
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Mars Global Surveyor [Public domain], via Wikimedia Commons

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↑かもしれないけどがっかりする覚悟もしておいた方が良いな。
ネットで見られる画像がほとんどがフェイクで実際は『2001年宇宙の旅』のモノリスのような形じゃない。

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フォボスのモノリスは着陸のターゲットにちょうどいいんじゃないか?
面白い事にフォボスは幅がわずか7マイル(※約11km)で外周は22マイル(※約35km)以下になる。
長くて28マイル(※約45km)だ。
つまりこのローバーが世界で初めてフォボス一周するローバーになるのも非現実的な事じゃない
※実際のフォボスは平均半径が11kmで外周は70km

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これはみんなが考えてる以上に興味深いぞ。
地球が形成された後にその一部が離れて今の月になったのと違い、火星の月は小惑星が火星の重力に捉えられてできたと言われている。
だからかなり貴重なデータが得られると思う。






はやぶさ、はやぶさ2で経験を積んでいるだけにかなりの信頼性を持たれていますが、衛星ならではの難易度もあるようです。
はやぶさ2だけじゃなくこちらの計画も楽しみです。。




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日経サイエンス 2019年8月号