月探査情報ステーションとは

中国の火星探査機「天問1号」が6つの「初」を達成したと、人民網日本語版が伝えています。なおこの「初」は世界初ではなく「中国初」です。
こちら、中国国家航天局の許洪亮報道官が述べたものです。

この記事によると、6つの「(中国)初」とは、

　初のホーマン遷移軌道による探査機の打ち上げ
ホーマン遷移軌道とは、惑星探査でよく使われる軌道で、地球から最もエネルギーが少ない形で目的地に到達できる軌道のことです。これまで深宇宙に向かった中国の探査機としては嫦娥2号がありますが、これは月探査機を深宇宙へと向かわせた形でしたので、ホーマン軌道ではありません。
　初の惑星間飛行
地球→火星という飛行という意味での惑星間飛行と思われます(上記の嫦娥2号を参照)。
　初の地球外惑星への軟着陸
　初の地球外惑星の表面探査
　初の深宇宙通信(4億キロメートル離れたところからの正確な位置を示す通信という意味か)
　初の火星の一次科学データ収集

とのことです。

これらは火星探査が成功したことと同義ではありますが、6つの「初」という形での公開で成功を鼓舞する意図があるのかと思います。

許報道官は、「(中国は)初めて1回の任務で周回、着陸、探査の3大目標を達成した。」と述べていますが、この点はまさに世界初の方です。初挑戦で3つの探査手法を同時に成功させたのは世界初だからです。
報道官の声明では「多くの難問に直面した」が、それを解決し、「中国が惑星探査の分野で世界の先進水準に飛躍したことを象徴する」ことになったと述べていますが、この点、中国が月探査「嫦娥計画」をはじめとした宇宙探査で経験を積み重ねてきたことが大きいと思います。

なお、この記者会見では重要な発言がありました。
許報道官によると、

2025年頃に、地球近傍小惑星からのサンプルリターンとメインベルト彗星の周回探査
2030年頃に、火星からのサンプルリターン探査を実施
時期は明示されていないが、木星の周回探査を実施

という目標が示されました。

このうち、地球近傍小惑星からのサンプルリターンについては、すでにこれまでも情報が出ていて、2022年頃打ち上げとみられていました。今回2025年頃との目標が明示されたことで、少し計画が遅れるようですが、小惑星サンプルリターンに中国も挑む計画であることがわかります。
なお、同時に示された「メインベルト彗星の周回探査」というのが、小惑星帯の小惑星(の中で、彗星のような挙動を示す小惑星)の探査なのか、この記事だけからですとよくわかりません。より詳しい情報が待たれるところです。

また、メインベルト彗星探査と小惑星サンプルリターン探査機が同じ1つの探査機で行われるのか別の探査機になるのかもわかりません。常識的に考えれば、地球近傍小惑星とメインベルト小惑星(彗星)を1つの探査機で行うことはないので、2つの探査機を打ち上げることになるとは思いますが、設計を共通化させるなどの工夫で開発期間の短縮、予算の削減を目指す可能性はあります。

また、火星からのサンプルリターンも当初は2028年の打ち上げウィンドウを狙うと考えられていましたが、もう少しあとになるようです。

木星探査も以前から話が出ていたものではありますが、月や火星探査に比べるとさらに難易度が高くなることから、方法や打ち上げ時期について慎重に検討しているものと考えられます。

いずれにしても、今回の天問1号の成功を期に、中国は月・惑星探査、とりわけ惑星探査により積極的に乗り出す方向のようです。

人民網日本語版の記事
http://j.people.com.cn/n3/2021/0614/c95952-9860843.html
天問1号　(月探査情報ステーション)

天問1号 (てんもんいちごう: Tianwen-1)

昨日(5月26日)の皆既月食、皆様はご覧になれましたでしょうか？

さて、月探査情報ステーションのQ&Aページにある月食についてのページ「月食はどのようにして起きるのですか？ 次に日本で見える月食はいつですか？」を更新しました。
月食の一覧がこれまで2018年までで止まっていましたが、新たに10年分追加し、2028年までの月食スケジュールを追加しました。また、この追加分については、月食(部分月食)の開始時間に加え、皆既月食(日本でみられるもの)に関しては皆既月食の時間帯の情報も追加しました。

ちなみに、次回の月食は今年(2021年)の11月19日で、部分月食となります。次の日本でみられる皆既月食は来年、2022年の11月8日と、ちょっと先となります。ただ、今年11月の部分月食も、月の98パーセントが欠けるという「ほとんど皆既月食」となりますので、ぜひ楽しみに待ちましょう。このQ&Aページを月食観測のお伴にぜひお役立て下さい。

中国国家航天局は19日、先日火星表面に着陸した中国の火星探査機「天問1号」の着陸機に搭載されたローバー「祝融」(しゅくゆう)が撮影したはじめての写真を公開しました。
なお、この「祝融」とは、中国の神話における火の神の名前です。

上記、白黒の写真は、ローバーに搭載された障害物検知カメラで撮影されたものです。ちょうど、火星表面に降りるためのスロープがみえていて、もうすぐ発進できそうな雰囲気を伺わせます。
また、火星の遠景もよく見えており、非常に平らな場所に着陸したことがわかります。着陸場所は「ユートピア平原」という名前ですが、その名の通りまさに平原です。岩などが少ないことから、着陸にも適していた場所であったことが伺えます。

もう1枚公開された写真はカラーで、ローバー後方に設置されたナビゲーションカメラで撮影されたものとのことです。着陸機の様子がはっきりとわかります。また、地表の色も明らかであるほか、先の白黒の写真と同様、地面の岩石の様子(大きな岩石が少ない)もよくわかります。

また、中国国家航天局は、この2枚の写真と同時に、火星周回軌道上で天問1号の周回機と着陸機の分離の様子を捉えた映像も公開しました。

今後中国国家航天局はローバーや着陸機の初期状態のチェックを行った上で、ローバーを火星表面に下ろし、ローバーによる探査を実施するものと思われます。その時期についてはアナウンスされていません。

中国国家航天局のページ　
http://www.cnsa.gov.cn/english/n6465652/n6465653/c6812028/content.html
天問1号　(月探査情報ステーション)

天問1号 (てんもんいちごう: Tianwen-1)

昨年12月、中国の月探査機「嫦娥5号」が月からのサンプルリターンに成功しましたが、その次の嫦娥6号についても準備が進んでいると、 AFPBBが伝えています。

記事によると、中国の月探査プロジェクト総設計師である胡浩氏が、嫦娥6号について、2024年前後の打ち上げを目指すと述べたとのことです。
なお、同様の内容を新華社(英語版)も伝えています。

記事によると、嫦娥6号は嫦娥5号に続くサンプルリターン機で、月の裏側、南極-エイトケン盆地への着陸を目指すとのことでした。ただ、一口で南極-エイトケン盆地といっても直径は2400キロもありますから非常に広く、そのどこに着陸するのかということについては記事では述べられていないようです。

嫦娥計画は一定の「法則」を持っています。奇数号機(1・3・5号機)は新しいことにチャレンジするための機体で、偶数号機(2・4・6号)は、奇数号機のバックアップ機として作られた機体で、もし奇数号機が問題なく成功した場合にはさらに挑戦的なミッションを行うというものです。
例えば、嫦娥1号・2号は周回、嫦娥3号・4号は着陸という共通のミッションがありましたが、嫦娥1号の3年後に打ち上げられた嫦娥2号は月着陸の後小惑星探査という深宇宙ミッションを実施しました。嫦娥3号のあとの着陸機である嫦娥4号は月の裏側への着陸という史上初の試みを実施し、無事成功しました。このように、嫦娥6号は嫦娥5号の成功を受けて、より難易度が高いミッションに挑戦することになるとみられます。月の裏側からのサンプルリターンはそれにふさわしいものといえるでしょう。

なお、奇数号機と偶数号機の打ち上げ間隔ですが、嫦娥1号が2007年、2号が2010年で3年間隔、嫦娥3号が2013年で嫦娥4号が2018年なので5年間隔であることを考えると、2024年という打ち上げ目標は妥当であると考えられます。

記事ではさらに、その後の計画である嫦娥7号・8号についても触れられていました。これについて新華社の記事では「月資源探査、科学研究、技術試験」(原文では”lunar resource exploration, scientific research and technological experiments”)を行うと述べていますが、具体的なミッションは明らかになっていません。
中国は将来的にロシアと共同での月面基地建設を目指しており、嫦娥7号・8号がそのための先駆的なミッションになる可能性があります。打ち上げ時期は2020年代後半となるかと考えられますが、以前の報道では月面基地建設を2030年を目標に進めるという話がありましたので、もしその目標が現時点でも有効であるならば、7号・8号はかなり急いで打ち上げることになることになりそうです。

このあたり、2020年代後半の中国の月探査についてはまだ流動的な部分もあるかと思いますので、将来的な情報を待ちたいと思います。

AFPBBの記事
https://www.afpbb.com/articles/-/3344084?cx_part=top_category&cx_position=1
新華社の記事　
http://www.xinhuanet.com/english/2021-04/24/c_139903600.htm
嫦娥計画　(月探査情報ステーション)

嫦娥計画 (じょうがけいかく: Chang’e Project)

5月15日の天問1号の着陸機・ローバーの火星表面着陸成功を受けて、一部ページを更新しました。

天問1号のトップページ

速報を入れました。
火星表面着陸を概要に追加しました。

火星探査機一覧

天問1号の項目を更新しました。

中国の火星探査機「天問1号」の着陸機が、5月15日、火星への着陸に成功しました。火星表面への着陸成功は、旧ソ連、アメリカについで3カ国目の快挙です。

天問1号は、中国が自国のロケットで打ち上げたはじめての火星探査機です。こういうややこしい書き方になるのは、中国はかつて2011年、自国で開発した初の火星探査機「蛍火1号」を、ロシアの火星探査機と一緒にロシアのロケットで打ち上げたことがあるからです。このときには打ち上げ失敗によって火星に到達させることができませんでした。それから10年、中国としては火星探査初成功、そしてリベンジを果たしたことになります。

天問1号は、周回機、着陸機、ローバーという3部分からなる火星探査機です。一般的には火星探査機は、重量を節約するため、あるいはリスクを避けるため、周回機だけ(ローバーや着陸機は別打ち上げ)、あるいはローバーや着陸機だけという構成にすることが多いのですが、今回、中国は思い切って「フルセットの」探査機を打ち上げたことになります。

打ち上げは2020年7月23日、中国南部、海南省の文昌宇宙センターから打ち上げられました。その後火星へと順調に飛行、今年(2021年)2月10日、火星周回軌道への投入に成功しました。その後、軌道の調整を行いながら、着陸の機会を探っていました。
なおこの間、中国の「宇宙の日」(4月20日)に合わせ、ローバーは「祝融」と名付けられました。中国の火の神の名前がついたというわけです。

5月15日早朝、探査機は降下を開始、午前4時(中国標準時)頃に着陸機・ローバーを切り離しました。その後、約3時間ほど飛行したのち、高度約125キロメートルで火星大気に突入しました。

突入カプセルの速度は秒速4.8キロメートル(時速17280キロメートル)から460メートルにまで減速します。火星大気を降下することは火星探査、特に火星着陸探査にとっては最も危険な段階であり、よく「恐怖の7分間」とも呼ばれます。
突入カプセルはこの急減速と高熱に耐え、200平方メートルにも及ぶパラシュートを開いて、最終的に速度を秒速100メートルへと減速、この段階で突入カプセルを分離し、着陸機とローバーがむき出しになります。そして最終的な減速は逆噴射ロケットにより実施しました。

火星地表上空100メートルのところで着陸機は目標地点に大きな岩などの障害物がないかどうかを確認、また、地表の傾斜が着陸に問題がないかどうかを確認しました。もともとの予定地点には障害物があったためにより平らなエリアを選択し、ゆっくりと減速し4本の着陸脚を開いて着陸しました。
火星と地球とは光(電波)の速度でも十数分の距離がありますから、地球からコントロールして着陸させるということはできません。最後の段階は探査機自身の頭脳が頼りです。

中国宇宙航天局の月探査・宇宙プログラム担当者のGeng Yan氏(漢字表記不明)は、「それぞれのステップはわずか一度のチャンスしかなく、またそれぞれの動作は緊密に連携しており、もし途中で間違いがあれば着陸は失敗してしまっただろう。」と語っています。まさにその通り、一つのミスも許されない非常に緊張を強いられる時間帯だったと思います。

着陸場所は、火星の「ユートピア平原」と呼ばれる場所です。なんと今回の祝融ローバーは自身のツイッターアカウントを持っているようで、着陸場所を北緯25.1度、東経109.9度とツイートしています。
ユートピア平原は火星の北半球に広がる広大な平原地帯で、かつて1977年にはバイキング2号が着陸しています。ただ、バイキング2号の着陸点は天問1号着陸機の着陸点からはかなり離れています。

#Zhurong (#Tianwen1) Mars Rover Landing coordinates confirmed. 109.9E, 25.1N. Credit: CNSA, Vony7 @jh99474964 pic.twitter.com/HqNhDeN7EY

— Chinese Zhurong Mars Rover (@MarsZhurong) May 15, 2021

今後の予定についてはまだはっきりとしておりませんが、一般的な探査の手順として、まず着陸機およびローバーの状態の確認、そして着陸地点周辺の確認を慎重に行うことになるでしょう。そしていよいよ、ローバー「祝融号」を火星の地表に下ろすという手順になると思います。早ければ1〜2週間、遅くとも1ヶ月くらいでこれらの手順を実施し、いよいよ本格的な火星地表探査を実施することになります。
■中国の火星探査成功と世界・日本に与える影響
今回中国が火星探査機(着陸機)を着陸させることに成功したことで、中国は旧ソ連、アメリカについで、3カ国目に火星の地表に到達した国となりました。また、アジアの国々としてはじめて、火星の地表に到達した国となりました。ちなみに、アジアではじめて火星探査機を送り込んだのはインドで、2014年のことです。

中国とインドは互いに宇宙開発において熾烈な競争を繰り広げています。火星や月へのいちばん乗りという点でライバル視していることが伺い知れます。それは、それぞれの国が持つ技術力、さらにいえば軍事力に直結する能力を誇示するという意味も含まれているでしょう。

また今回の火星探査機着陸は、中国の宇宙開発技術の優位性を世界に大きく示す結果となりました。
火星探査は失敗が多いことで知られています。火星探査全体では成功率は半分以下でしかありません。これは、火星が非常に遠く探査機を送り届けるのが難しいこと、また火星には大気があるため、火星大気中を降下させ、その際に発生する高熱に耐えて、かつ一気に減速を行って着陸させるためには複雑な手順とそれを実施する技術的な基盤が必要なためです。

中国もアメリカも、この着陸は何度も失敗を繰り返してきています。旧ソ連は着陸したあと20秒後に通信が途絶したという例もありますし、アメリカは1970年代のバイキング探査で着陸に成功したものの、1990年代の「ディープスペース2号機」で着陸直前に探査機を失うなど、痛い経験を繰り返しています。
その点、中国は最初から周回機・着陸機・ローバーの「フルセット」を火星に持ち込み、しかもそれをすべて一発で成功させました。この技術力の高さは素直に評価されるべきでしょう。
もちろん相当なプレッシャーがあったことは確かで、着陸アナウンスが比較的直前だったことは、慎重な熟慮が背後にあったことを伺わせます。

中国の今回の成功の背景には、月探査「嫦娥」シリーズで培ったローバーの設計や運用の経験が大きいと考えられます。月で十分な経験を積んだ科学者・技術者が、火星の環境を十分理解して祝融を投入、中国として宇宙開発での技術力の高さを世界にアピールできたといえるでしょう。それはしかし、突飛なことを行ったわけではなく、技術を積み重ね、状況を分析し、着実に成功を積み重ねるという、いわば「王道」を実施したに過ぎません。それを支える資金力や政府の支援があったことはもちろんですが、国家が一丸となれば比較的短時間でここまでできることを証明したという点は、世界の宇宙開発にも大きな影響を及ぼすことになるでしょう。

火星探査はどちらかというとこれまでアメリカ優位で進められてきましたが、ここにも中国が入り込むことによって、火星においても「米中対立」の懸念はあります。もちろん、両者とも科学探査であり、科学者たちの対立ということはまずありませんが、このようなテクノロジーを持つ国という認識をアメリカが持てば、技術派遣への脅威を中国にますます感じるようになり、それが2020年代の世界の宇宙開発の流れを決定づける可能性も十分にあります。
今後、アメリカや日本、ヨーロッパなどのいわゆる「西側諸国」と、中国・ロシアの連合体とが宇宙開発の世界でもせめぎ合う、あるいは対立していくという構図がより高い可能性を帯びてきます。

一方、日本は火星探査では完全に遅れを取ってしまいました。
日本は「はやぶさ」「はやぶさ2」で、小惑星からのサンプルリターンという「お家芸」を確立しました。一方で、その他の探査は予算不足などにより遅れたり中止されたりしています。日本は20204年頃にMMXという、火星衛星からのサンプルリターンを行う探査機を打ち上げる予定ですが、各国の火星ラッシュに比べると一歩遅れてしまっている印象は拭えません。

日本の宇宙開発予算は今年度大幅に増大されましたが、これはもっぱら有人月探査計画「アルテミス計画」に向けられたものです。しかもこれはアメリカとの同盟関係という側面が大きい、いわば政治的配慮に基づくものといえます。一方、それ以外の探査の予算が大幅に増えることはないでしょう。
とすれば、あとは日本1カ国ではなく国際的な探査計画を組むしかありません。ただそれには国同士の調整が必要であり、時間がかかることを覚悟しなければならなくなります。

中国の成功を素直に喜ぶとともに、それを日本の今後、日本の宇宙開発の今後にどう反映させるのか、様々な側面からいま一度しっかりと考えていくことが必要でしょう。

【2021年5月19日午後7時40分】記事の一部に誤りがありましたので、修正いたしました。失礼いたしました。
(誤) 中国とアジアは互いに宇宙開発において熾烈な競争を繰り広げています。
(正) 中国とインドは互いに宇宙開発において熾烈な競争を繰り広げています。

新華社の記事　
http://www.xinhuanet.com/english/2021-05/15/c_139946987_2.htm
天問1号　(月探査情報ステーション)

天問1号 (てんもんいちごう: Tianwen-1)