火星着陸へ、NASAの探査機インサイトを解説

地震を調べることで、火星の成り立ちと進化を解明へ

2018.11.23
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NASAの探査機インサイトのソーラーパネルを展開する技術者たち。米コロラド州デンバー、ロッキード・マーティン・スペース・システムズのクリーンルームにて。インサイトが火星表面に降り立つと、このような外見になる。(PHOTOGRAPH BY LOCKHEED MARTIN, NASA, JPL-CALTECH)
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 地球上では地震と呼び、月では月震と呼ぶ。では火星なら?「火震」になるはずだ。と言っても、火星がどれくらいの頻度で揺れたり震えたりするのか、どれほどの揺れになりうるのか、誰にもわかっていない。

 しかし間もなく、その謎の扉が開かれるかもしれない。2018年5月5日にNASA(米航空宇宙局)が打ち上げた最新の火星探査機「インサイト」が、米東部時間の11月26日午後(日本時間27日午前)に、火星に着陸する予定だからだ。

 これまでの数々の火星ミッションと違い、インサイトは火星の地表を走り回って探検することはない。かわりに「インサイト(洞察)」の名が示す通り、探査機は火星の奥深くに目をこらし、この惑星内部の活動を描き出そうと試みる。この成果は、さらに遠くの天体で起きていることを知る手がかりになるかもしれない。(参考記事:「火星地図200年の歴史、こんなに進化した15点」

「惑星内部で起こることは、地表での活動はもちろん、大気にも影響を及ぼします」と語るのは、インサイト・ミッションで研究の副責任者を務めるNASAジェット推進研究所(JPL)のスザンヌ・スムレッカー氏だ。「惑星の居住可能性を調べるには、全体的な地質学的進化をどうしても解明する必要があるのです」

インサイトはどこに着陸するのか?

 探査機は、火星の大気圏をパラシュートで降下し、エリシウム平原に着陸する。地表に見るべき点は特になく、赤道付近にあって日照時間が長いためソーラーパワーの探査機には都合がいいという理由で、この地点が選ばれた。

 NASAマーシャル宇宙飛行センターのレネ・ウェーバー氏は、「インサイトの主な目的は惑星の内部を調べることなので、着陸地点の表面がどう見えるかはそれほど重要ではありません」と話す。(参考記事:「火星に巨大津波の痕跡見つかる、異論も」

着陸した探査機の目指す場所は?

 どこも目指さない。歴代のローバー(探査車)たちは、つまずいたり、転がったり、クレーターをよじ登ったりしてきたが、インサイトは1カ所にとどまる。その仕事は、基本的にはできる限り静止したまま、火星自体の動きをこれまでよりも詳しく検知することだ。

惑星の中をどうやってのぞく?

 確かに、最も鋭い目を持つ探査機でも、惑星の内部を見るのは簡単ではない。そこでインサイトは、いくつかの装置を使って火星の地下をのぞき込む。例えば、地面を約3~5メートルの深さまで掘削する探知器で、惑星内部の放射熱を測定する。また、フランスの宇宙機関が開発した超高感度の地震計は、ごくわずかな地震でも検出するよう設計されている。

「地震計は非常に高感度なので、装置の部品が大気によって動くだけでノイズの原因になります」とウェーバー氏は言う。その感度の高さゆえに、風など地表の現象による振動も、データに混ざる厄介なノイズとなる。こうしたノイズを避けるため、地震計には大掛かりな真空包装によるシールドが必要だ。その真空シール部分に漏れが見つかり、探査機の打ち上げ日は当初の予定から26カ月延期された。だが今は、ミッションに不可欠なこの機器は準備万端だとチームは自信を持っている。

 火星着陸から2~3カ月後、インサイトは火星の表面に地震計を直接降ろす。その後、全てが順調なら、探査機と実験装置は惑星の鼓動や突発的な振動を記録していく。期間は地球の2年(火星の時間ではおよそ1年)にわたる予定だ。

クリーンルームでNASAの探査機インサイトを制作するエンジニアたち。2015年の組み立てとテスト段階の様子。(PHOTOGRAPH BY LOCKHEED MARTIN, NASA, JPL-CALTECH)
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