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機会喪失により、NASAは火星探査の希薄な未来に立ち向かう

火星では状況が変化しています。 20年にわたり、NASAは定期的に地球へのミッションを開始し、ロボット探査の持続的な努力に取り組んでいます。 これらの任務は、水の兆候、複雑な有機化合物、火山活動、可能性のある生命の食欲をそそるヒントを明らかにしました-絶滅したか、あるいは恐らく、今日まで地球の地下の領域に潜んでいます。

21世紀の夜明け以来、NASAは8個の宇宙船を火星、軌道、または陸地に無事に送りました。 しかし、将来を見据えて、 惑星へのNASAミッションの著しい不足は、何十年も続いてきたパターンを壊します。

「私たちは、NASAが20年にわたってこの信じられないほどの存在感を享受しており、枯れるのを見守っています」と、Carleが共同設立したNGOであるPlanetary Societyの主任擁護者であり、上級宇宙政策アドバイザーであるCasey Dreier氏は言います1980年にサガンは宇宙科学と探査を提唱しました。

近い将来、火星の景観にはロボットの活動が不足することはないでしょう。 InSight着陸船は昨年11月に惑星の表面に着陸しました。 ちょうど先週、NASAは、ほぼ15年間火星を探索していたOpportunityローバーがついに閉鎖されたことを発表しました。 そして、2020年の火星ミッションの打ち上げウィンドウが近づくにつれて、世界中の国々が惑星間打ち上げに向けて準備を進めています。これは、歴史上同時に火星に飛ぶ最も多くの宇宙船です。

しかし、2020年以降、火星のマニフェストは著しく薄くなります。 NASAの火星2020ローバーをフォローするミッションがなければ、多くの科学者は、私たち自身を超えて最もアクセスしやすくもてなしの世界、NASAが今後20年で宇宙飛行士を着陸させる予定の惑星の偵察で次に何が起こるのか疑問に思っています。

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火星と地球は、赤い惑星への理想的な打ち上げのために26か月ごとに調整されますが、偶然ではなく、NASAは2000年以降、平均してほぼ1年おきに火星に宇宙船を送りました。次の打ち上げウィンドウは2020年の7月と8月に開きます宇宙船は約半年後に火星に到着する予定でした。

2020年に、NASAは旗艦ローバー(キュリオシティのアップグレード版)を火星の表面に送ることを計画しています。 欧州宇宙機関(ESA)とロスコスモスは、DNA科学者ロザリンド・フランクリンにちなんで最近命名されたローバーを来年火星に送ることも計画しています。 中国はオービターとローバーを計画しており、日本はオービターと着陸機を使用しており、アラブ首長国連邦も最初の火星オービターを2020年に計画しています。インドと日本の宇宙機関からの宇宙船がさらに2つ予定されていますそれぞれ2022年と2024年。

好奇心セルフィー シャープ山下のNASAの好奇心ローバーの自画像。 合成画像は、2015年8月5日に火星探査機ローバーの火星での1, 065火曜日の日、またはソルの間にCuriosityのMars Hand Lens Imager(MAHLI)によって撮影されたいくつかの画像を組み合わせたものです。 (NASA / JPL-Caltech / MSSS)

これらのミッションの中で最も野心的なのは、NASAの2020年の火星です(発射前に正式名称を取得します)。 2020ローバーはまだ建設中ですが、NASAはミッションの目標に取り組む上で重要な一歩を踏み出しました。着陸地点の選択です。 火星2020の将来の家であるJezero Craterは、蒸気がかつて大きな湖底に流れ込んだと考えられている現在乾燥した川のデルタを特徴としています。

「Jezero Craterには、非常に魅力的ないくつかの主要な側面があります」と、NASAの火星探査主任研究員であるMichael Meyer氏は言います。 「1つは、それを見ることができ、それがデルタであることを知っているということです。 地形はかなり明白です。」

マイヤーは、オービターからの証拠が過去の川が湖流域に流れ込み、地球全体から物質を輸送していることを示していると言います。 その結果、「そこには鉱物の良い組み合わせがあります。」

地質学的に豊富なJezeroクレーターは、乾燥した湖底を火星2020の主要な目的の1つに理想的な場所にします。サンプルをキャッシュし、将来のミッションで地球に戻って発射するために表面に堆積することです。 問題は、現在のところサンプル返却の将来のミッションが存在しないことです。惑星科学者にとって、火星でサンプルを収集し、無期限にそこに残すという考えは、単に不愉快です。

「地球に戻るためのサンプルのキャッシュを開始します」とドレイアーは言います。 「しかし、質問は、それらを手に入れるかどうかです。」

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地球上の研究室に持ち帰られた惑星サンプルの価値を誇張するのは困難です。そして、人類は火星からサンプルを一度も返しませんでした。 科学者は、宇宙船の搭載機器を使用する場合と比較して、地上のサンプルを非常に高い精度で測定し、生命の「喫煙銃」の証拠を提供できる同位体比などの微妙な手がかりを明らかにできます。

サンプルの返却がなければ、「火傷を見つける」とMeyer氏は言います。 「あなたは銃を見つけるつもりはありません。」

サンプル帰還ミッションは、長い間、惑星科学者の目標であり、公式の起源は、「火星探査のための宇宙生物学戦略」というタイトルの少なくとも2007年の研究にまでさかのぼります。

「火星に生命が存在するかどうかを調べるために必要なことを説明しました」とマイヤーは言います。 「本質的には次のようになりました。次のステップは、サンプルの返却を行うことです。」

火星2020が惑星の表面に残すサンプルを収集するために、NASAは複数のミッション計画を検討しています。 主要なアイデアは、小さな「フェッチローバー」を備えた着陸機を使用してサンプルを取得し、火星軌道に爆破することです。そこで、宇宙船がそれらを捕らえて家に帰ります。

サンプルリターンは、「科学コミュニティ内で最も優先度の高い科学目標の1つです」とDreier氏は言います。

しかし、このようなミッションに資金を提供するという決定は、NASAではなく議会によって行われます。 NASAの方向を形作る重要な影響力を行使する現在のホワイトハウス政権は、火星への宇宙飛行士の派遣が長期的な目標であるにもかかわらず、火星のロボット探査ではなく、人間の月探査に焦点を当てています。

しかし、NASA内で、マイヤーは、サンプルの返還ミッションには、主に実行可能性調査という形でいくらかの慣性があると言います。 楽観的には、宇宙機関は2026年の打ち上げ窓を撮影して、火星の赤いレゴリスの一部を取り戻すことができました。

2020年以降、NASAが2026年まで火星への別の打ち上げを試みない場合、1975年から1992年までの休止以来、宇宙機関の火星へのミッションの最大のギャップになります。

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今後10年間で、NASAは、火星の表面に未収集のサンプルを残すよりも根本的な問題に直面する可能性があります。 地球と火星、火星オデッセイと火星偵察オービターの間の主要な電気通信リレーは、それぞれ17歳と13歳です。

「今から20年後、彼らに資金を提供するのは馬鹿げていることをよく知っています」とMeyer氏は言います。 「今から10年後、彼らがそこにいることはより信頼できる。」

Next Mars Orbiterと呼ばれる通信リンクとして機能する新しい軌道宇宙船の提案は、2022年の打ち上げのために最初に想定されていました。しかし、新しいMars宇宙船のさまざまな競合するニーズは当初の計画を破棄しました。 多くの科学者はサンプルリターンのために火星への次のミッションを使用したいと考えていますが、通信リレーの必要性がより迅速であると主張する人もいます。3番目のオプションはNext Mars Orbiterをそれには大きな技術的進歩が必要です。 いずれにせよ、Next Mars Orbiter(またはそれが何であれ)は2020年代後半まで打ち上げられそうにない。

ただし、NASAには別のソリューションがあります。 将来のNASAの運用は、他の宇宙機関から送信されたミッションをヒッチハイクする可能性があります。 インドやアラブ首長国連邦などの国からSpaceXなどの民間企業まで、世界中の機関が火星の野望を抱いています。

国際および民間の宇宙機関と協力することにより、NASAはCubeSatsまたは他の小規模な宇宙船を手頃な価格で送ることができました。 そのような任務は、理論的には、ある機関の測量と科学の任務として機能する一方で、NASAの通信リレーを兼ねることができます。

「私たちは別のモードを楽しませるつもりです」とマイヤーは言います。 「宇宙船を購入してxにする代わりに、実際にxを購入し、他の誰かにそれをどう処理するかを考えさせます。」

Mars 2020は、歴史上最も野心的な惑星探査ミッションの1つになりつつあり、惑星の歴史、居住性、将来の人間探査の前例のない写真を提供することができます。 しかし、ローバーは、火星の材料の貴重なサンプルを収集することもあります。これは、惑星の過去のロックを解除するための真の鍵です。

機会喪失により、NASAは火星探査の希薄な未来に立ち向かう