探査機MMXが5年間の往復飛行で火星衛星フォボスの砂を10グラム以上採取し2031年に地球へ持ち帰る計画を本格始動させる

Planeta Marte

Planeta Marte -DigitalVision/istockphoto

日本の宇宙航空研究開発機構(JAXA)は、火星衛星探査計画「MMX(Martian Moons eXploration)」の探査機を載せたH3ロケット10号機(H3 F10)を、ブラジル時間2026年10月19日月曜日の16時41分03秒に鹿児島県の種子島宇宙センターから打ち上げます。人類未踏の火星の衛星フォボスへ着陸して表面の土壌サンプルを採取し、約5年間の航海を経て地球へ持ち帰る世界初の試みです。

日本とブラジルの間には12時間の時差があるため、種子島宇宙センターの吉信射点からの離昇は日本標準時(JST)では翌20日火曜日の午前4時41分03秒となります。気象条件や機体の技術的な確認作業などによって予定時刻に発射できない事態に備え、JAXAは10月21日水曜日から11月9日までの期間を予備の打ち上げウィンドウとして設定しました。打ち上げに先立つ10月18日日曜日には事前ブリーフィングが開かれ、MMXプロジェクトマネージャの川勝康弘氏、JAXA宇宙輸送技術部門H3プロジェクトマネージャの有田誠氏、三菱重工業のシニアH3プロジェクトマネージャである北山収氏らが最終的な準備状況を報告しています。

JAXA宇宙科学研究所(ISAS)でMMXプロジェクトマネージャを務める川勝康弘氏は、フォボスからの物質回収が科学界にとって初めての挑戦であることを強調しました。「火星の衛星フォボスは、人類にとってまだ足を踏み入れていない未知の領域として残されています。フォボスからサンプルを持ち帰ることで、火星の衛星がどのように形成されたのか、火星圏がどのように進化したのか、そして地球型惑星に見られる水や有機物がどのように生まれたのかを探求したいと考えています」と川勝氏は語っています。

フォボス地表を調査する欧米4機関の搭載機器と探査車イデフィックスの役割

この遠征における最大の目的は、フォボスの地表に降り立ち、天体表面を覆う緩やかな砂や岩石の破片の層である「レゴリス」を採取することです。探査機はフォボスでの直接的な試料回収だけでなく、もうひとつの火星衛星であるダイモスの詳細な接近観測(フライバイ)も実施し、火星圏に滞在する期間を通じて火星本体の気候変動も継続的に監視します。

JAXAが主導するこの国際プロジェクトには、アメリカ航空宇宙局(NASA)、欧州宇宙機関(ESA)、フランス国立宇宙研究センター(CNES)、およびドイツ航空宇宙センター(DLR)の4つの海外宇宙機関が観測機器の提供や技術支援で参加しています。

探査機本体が岩石採取のために着陸する前段階として、まずはCNESとDLRが共同開発した小型探査車(ローバー)「イデフィックス(Idefix)」がフォボスの地表へ投下されます。イデフィックスは母船に先んじて未知の地形を走行しながら表面の性質を調べ、地上の運用チームが最も安全かつ科学的に価値の高い採取地点を選定するための判断材料を提供します。

米国側は2つの重要な搭載機器を提供しました。1つ目はジョンズ・ホプキンス大学応用物理研究所が開発したガンマ線・中性子分光計「MEGANE」で、天体表面から放出される放射線を測定して化学元素の組成を特定します。2つ目はブルーオリジン傘下のハニービー・ロボティクスが開発した空気圧式サンプラー「P-Sampler」で、加圧ガスを噴射して表層の土壌を素早く捕獲する仕組みです。さらにNASAは、深宇宙ネットワーク(DSN)の巨大アンテナ群を通じて探査機の通信と航行を全面的にバックアップします。

NASA科学ミッション本部で副長官を務めるニッキー・フォックス氏は、回収される物質が将来の有人宇宙探査計画に直結するとの見解を示しました。「MMXが持ち帰るサンプルは、特にNASAが最初の人類を火星へ送り出す準備を進めるなかで、次世代に向けて火星システムに関する変革的な科学をもたらすでしょう」とフォックス氏は述べています。

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2031年の地球帰還に向けた飛行工程と探査機MMXの主要スペック

飛行計画は2026年の出発から2031年の地球帰還まで5年間にわたる惑星間航行で構成されており、往路の巡航、火星周回軌道への投入、2028年12月以降に予定されるサンプル採取運用、そして密閉カプセルによる復路の旅が含まれます。探査機の技術諸元や対象天体のサイズ、および各段階のスケジュールは以下の通りです。

  • 打ち上げ日時:日本時間2026年10月20日午前4時41分03秒(ブラジル時間10月19日16時41分03秒、協定世界時UTC19時41分03秒)
  • 使用ロケットと射場:H3ロケット10号機(H3 F10)、種子島宇宙センター吉信射点
  • 探査機の打ち上げ時質量:約4,480キログラム
  • サンプル採取目標量:フォボス表面のレゴリスを最低10グラム以上
  • 探査対象の直径:フォボスが約22キロメートル(14マイル)、ダイモスが約13キロメートル(8マイル)
  • 2027年8月:探査機が火星周回軌道へ到着予定
  • 2027年9月:フォボス周回軌道(擬似軌道)への投入
  • 2030年11月:フォボスを出発し地球への帰還飛行を開始
  • 2031年:オーストラリアの砂漠地帯にあるウーメラ立入制限区域(軍事・航空宇宙複合施設)へサンプル収納カプセルが着陸

1988年から続く各国探査機の失敗の歴史と小惑星探査はやぶさシリーズの知見

MMXが持ち帰る岩石の実験室での精密分析は、火星の2つの自然衛星がどのように誕生したのかという惑星科学における最大の疑問に決着をつけることを目指しています。研究者たちは、フォボスとダイモスがかつて火星の重力に捕獲された古い小惑星なのか、あるいは太古の昔に火星へ巨大天体が衝突した際に宇宙空間へ飛び散った破片が集まって形成されたのかを突き止めようとしています。

もしこの任務を完遂すれば、日本は過去のあらゆる試みが阻まれてきたフォボス表面での運用に世界で初めて成功する国となります。歴史を振り返ると、1988年と1989年には旧ソビエト連邦が「フォボス計画」の探査機2機を送り込んだものの、衛星での目的を果たす前に相次いで通信が途絶えました。さらに2011年には、同じくフォボスの土壌回収を目指したロシアの探査機「フォボス・グルント」が打ち上げ直後に機能不全に陥り、地球周回軌道から脱出することさえできずに終わっています。

こうした過去の難関を乗り越えるため、JAXAは深宇宙の天体から物質を採取して無事に地球へ帰還させた過去2回の小惑星探査の実績を基盤としています。日本はすでに、小惑星イトカワを訪れた初代「はやぶさ」および小惑星リュウグウの破片を持ち帰った「はやぶさ2」において、天体への接地・採取と大気圏再突入という高度な運用を成功させています。

日本各地での夜間観望イベントと禅の円相を取り入れた公式ポスターの意匠

5年間に及ぶ壮大な遠征を一般市民にも身近に感じてもらうため、JAXAはH3ロケット10号機の発射模様のライブ配信を手配したほか、日本国内の複数都市にパブリックビューイング会場を設けました。関連企画には、未明の空へ昇っていくロケットの光の軌跡を住民が肉眼で見守る夜間イベント「Night Sky Public Viewing」も含まれています。

オンラインの公式媒体では、教育用映像や飛行シーケンスを再現したCGシミュレーション動画が公開され、世界各国からの応援メッセージを集めるキャンペーン「#GoodLuckMMX」も展開されています。また、広報活動の一環として、JAXA宇宙科学研究所の管理・統合部門に所属する那須祐介氏がデザインした公式ポスターも公開されました。

このグラフィック作品には、探査機の姿とともに「5年後に会いましょう。それまで地球をよろしく」という別れのメッセージが添えられています。デザインの中央には手作業の筆遣いで描かれた大きなオレンジ色の円が配置されており、これは一筆書きの円によって始まりも終わりもない宇宙や絶え間ない循環を表現する禅宗の概念「円相」から着想を得たものです。

プロジェクトの芸術的コンセプトによれば、このオレンジ色の輪は夜空に輝く火星、火星からの反射光に照らされる衛星フォボス、そして探査機がたどる往復の軌道を同時に象徴しています。那須氏は機体開発に携わった技術者や科学者たちの手作業の積み重ねを表現するために墨の濃淡やかすれ(渇筆)の質感をあえて残しており、円の中央に広がる白い余白は2031年にカプセルがオーストラリアへ帰還するまでに探査機が解き明かす未知の科学的発見を表しています。

Luís Henrique Costa: Luís Henrique Costa é jornalista formado pela FMU, editor-chefe e fundador do Mix Vale, portal de notícias em atividade desde 2013. Responde pela direção editorial do veículo, que cobre Brasil e mundo em economia, benefícios sociais, esportes, tecnologia, ciência e entretenimento. Atua na área há mais de 15 anos e lidera uma equipe de cerca de 15 colaboradores.
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