ローバ探査のこれまでの成果が論文にまとまる (2004年12月6日15:10)
2台のローバは、現在も順調な探査を続けています。そして、走行距離は2台合わせて5.75キロメートルにも達しました。探査当初は「1キロ走れること」が目標でしたから、それの5倍以上という驚異的な粘りをみせています。
これまでに、この2台のローバによる探査により得られた成果をまとめた論文が、このほど、科学雑誌「サイエンス」に掲載されました。合計で11の論文、著者は122人にもおよびます。その論文の中からいくつか主要なものを紹介していきましょう。

「オポチュニティ」が着陸したメリディアニ平原には「かつて水が断続的に存在し、ときどき地下まで水で満たされた時期があった。水は生命に欠かすことができない重要な物質なので、このメリディアニ平原は、少なくとも火星の歴史上のある時期、生命が住める環境であったと考えられる。」…という論文は、このローバ探査の主責任者である、コーネル大学のスティーブ・スクワイヤーズ博士が筆頭著者となったものです。
この成果のもとになった「水があった」という証拠は、「オポチュニティ」が探査した岩の成分の中で、塩素に対する臭素の比が非常に高く、また変化に富んでいたということです。この詳細は、ドイツにあるマックスプランク研究所の化学部門に属する、ルディ・リェーダー (Rudi Rieder)博士と、ラルフ・ゲラート (Ralf Gellert)博士らによる論文です。さらにもう1つ、岩の中に硫黄に富んだ鉱物があったという点も水の存在の証拠となっていますが、こちらは、彼らに加えて、アリゾナ州立大学のフィル・クリステンセン (Phil Christensen)博士らによる論文に記述されています。そして、硫黄を含んだ鉱物が鉄ミョウバン石という、水がなければできない鉱物であるとした論文は、ドイツ・マインツ大学のゴースター・クリンゲルホーファー(Goester Klingelhoefer)博士、NASA・ジョンソン宇宙センターのリチャード・モーリス (Richard Morris)博士らによって書かれています。

また、岩の中にあるこまかな穴についてのリポートは、アメリカ地質調査所フラッグスタッフ支所のケン・ヘルケンホッフ (Ken Herkenhoff)博士らにより書かれています。この穴は、水に溶けやすい結晶でできた岩が、水に浸ることにより、中の結晶が溶けてできたと考えられています。
これらの証拠から、メリディアニ平原にはかつて水があった可能性が極めて高いわけですが、生命についてはどうでしょうか。かつてのメリディアニ平原の水はおそらく塩分濃度が高いだけでなく、強い酸性であったと考えられることから、生命には厳しい環境だと思われますが、必ずしも存在できないというわけではなかったと研究者たちは考えています。もし生命がかつていたとするならば、この平原でみつかった岩の中に化石がみつかるかも知れない…このような、ちょっと夢のような話は、スクワイヤーズ博士、及びマサチューセッツ工科大学のジョン・グローツィンガー (John Grotzinger)博士らによって書かれた論文に記されています。

「スピリット」のミッション、300火星日を突破 (2004年11月22日16:00)
ローバ1号機「スピリット」は、火星日で300日を超えてもまだ、働き続けています。
ここのところ続いている、右前輪と左後輪の不調はまだ続いています。技術者たちは、不調の原因が、ブレーキがかかっていないことを示すスイッチの不調であるという仮説を立てています。もしそうでなかった場合には、ブレーキ回路中のヒューズを飛ばして、問題を解決しようとしています。いずれにしても、移動に際しては問題ありません。
ただ、今は火星の早春にあたり、太陽光がまだ少ない(太陽が低い位置にある)ため、ローバは太陽電池パネルを北に向けて走ることを余儀なくされています。これに加えて、今いる場所が岩がちであるということもあって、しばらくは「スピリット」の操作はかなり苦労を強いられることになりそうです。
また、ロボットアームの中のジョイントの一部がショートしているらしい兆候も見受けられており、ローバチームは安全のため、2台のローバについて、このジョイントが特殊な位置にならないように運用を制限しています。但し、普通に使っている分には問題にならないようです。
第292日から298日にかけて、「スピリット」は「ウチベン」(Uchben)という岩を調査していました。この調査を終えた「スピリット」は、第298日から303日にかけて、今度はそこから2メートルほど西側に離れた「ルートフィスク」(Lutefisk)という岩を探査しました。この後、「スピリット」は、「マチュピチュ」(Machu Picchu: ペルーのアンデス山脈にあるインカ帝国の遺跡の名前)と名付けられた丘へと上りつめる予定です。

2台のローバ、星になる (2004年11月22日15:20)
…といっても、壊れてしまったわけではありません。ローバの名前が、小惑星の名前になったのです。
惑星ミッションの探査機の名前が小惑星についたというのははじめてのことになると思われます。小惑星37452には「スピリット」の名が、小惑星39382には「オポチュニティ」の名が与えられました。
「すばらしい。このミッションに携わっているみんなも同じように思うだろう。この小惑星たちは私たちのローバなのだ。ローバの名前が何かに付けられるという名誉は、このミッションのみんなが分かち合うものだ。そして、ローバはそれだけの栄誉がある。」と、手放しで大喜びしているのが、このローバの計画主任、ジム・エリクソン氏です。
この2つの小惑星は1960年9月24日に発見されましたが、非常に小さいためになかなか観測できず、軌道が決定できなかったことから、名前が付けられなかったのです(軌道が確定しないと、小惑星として認められず、従って番号もつかず、名前もつけることができません)。この小惑星が国際天文学連合で登録されたのは2002年のことです。
スピリット(小惑星の)の大きさはさしわたし4〜9キロメートル、オポチュニティの大きさは3〜7キロメートルとみられています。2つとも「ヒルダ族」と呼ばれる小惑星の族(軌道が似通った小惑星のグループ)に属しており、7.9年をかけて、火星と木星の間の軌道を回っています。軌道自体が安定しているので、この先少なくとも数千年はこの軌道を回り続けます。
おそらく、火星の「スピリット」と「オポチュニティ」を見届けながら。

修復は続く (11月19日18:20)
技術者たちは、「スピリット」前輪の故障の解決策を引き続き模索しています。
ローバの車輪に着いているブレーキは、ただ単に減速するためだけではなく、走行中に車輪が勝手な方向に向かわないようにする役割も持っています。ここのところ「スピリット」が断続的に送ってきている情報によると、新しいコースを指示した際に、2つの車輪のブレーキが正しく外れないという症状がみられるようです。
いろいろとテストなどをして調べてみたところ、ブレーキがかかっているかどうかを検知するための機構が誤った指示を送っているらしいことがわかってきました。そこで、ローバチームでは、この車輪からの信号を受信せず、代わりに車輪は指示された通り正しく動いているというようにローバに「思いこませる」ことにしました。なお、この故障は「オポチュニティ」には発生していません。

「オポチュニティ」、想定ルートからの登坂を断念 (2004年11月19日17:50)
エンデュランス・クレーターの探査を行っている「オポチュニティ」は、当初予定されていた、クレーターの東壁を上ってクレーターを出るルートをあきらめ、もと来た方向を南側に戻ってクレーターから出ることになりました。
ローバの計画主任であるジム・エリクソン氏によると、想定されていたルートは「右側には傾斜30度にもなる壁があり、左側にはローバがはまってしまうかもしれない砂地があるため」、慎重な検討の結果、今回の決定に至ったものです。
元に戻る前には、「バーンズ・クリフ」と名付けられた、高さ10メートルほどの岩を数日間にわたって調査する予定です。その岩まで行く間に、「オポチュニティ」は搭載科学機器を使って、その周辺の岩が水によって堆積したものか、風によって堆積したものかを調べる予定です。
コーネル大学のスティーブ・スクワイヤーズ博士の言葉です。「私たちは乗り物をその能力ぎりぎりのところまで動かして、ついに何ヶ月にもわたる問いの答えが得られる場所に来た。しかし、それが得られたら戻るときだ。クレーターの退却線を越えて進むことを、このチームの誰も望んでいない。」

足元に注意 (2004年11月19日16:40)
一方、「オポチュニティ」の方は、エンデュランス・クレーターの探査を続けています。 現在調べている岩は「ウォプメイ」(Wopmay)と名付けられた岩です(左の写真)。ところが、この岩の足元が非常に軟弱なために、ローバ自慢の岩石研磨装置を使うことができないという状況になっています。それでも、スペクトロメータなどのデータなどからは、クレーターの底部付近にある岩が、クレーター形成の前、及び後に水の影響を受けたという可能性が出てきています。これについても調べる必要があるようです。
「オポチュニティ」が次に向かう先は、「バーンズ・クリフ」と名付けられた崖(左)です。ただ、足元が不安定であることから、場合によってはこの岩の探査をせず、クレーターを出てしまうことも考えているようです。

「スピリット」、水の痕跡らしきものをみつける (2004年11月19日16:30)
「スピリット」が調査中の岩から、新たな水の痕跡らしきものが発見されました。
「スピリット」が現在調査中の岩「ウチベン」(Uchben…左の写真)は、層状の構造をしていますが、この中からみつかった砂粒ほどの大きさの粒子に、非常に円いものがあったのです。
この岩は、火山灰が固まってできたと考えられています。もともと火山灰は大気中から降ってきたか、風で運ばれてきたもののようですが、火山灰ならば、角張っていることは説明できます。また、風で運ばれてくるうちに粒子どうしがこすれて角が取れてしまうこともあるでしょう。そうすればやや丸みを帯びてきます。ウチベンからみつかった粒子は火山性のもので、かつて「オポチュニティ」が発見した岩によく似ています。そして、風、または水によって運ばれたものである可能性があります。
もし水で運ばれたとするならば、鉱物や元素組成などに変化が起きていることが考えられます。そうすれば、「スピリット」搭載の科学機器で確かめることは可能でしょう。
おなじみ、コーネル大学のスティーブ・スクワイヤーズ博士によれば、この岩は「おそらくは火山から噴出したもので、それが水、または風によって運ばれて、現在の場所に堆積したものだと思われる」そうです。もっとも、本格的な調査はこれからということで、さらなるデータが待たれます。

「スピリット」の5万枚めの写真 (2004年11月19日15:20)
「スピリット」が撮影した5万枚目の写真は、火星の大地を背景にした、色校正用のターゲットの写真になりました。
これまでこのコーナーでも数多くの写真をご紹介してきましたが、それだけでなく、「スピリット」は数多くの写真を撮影しています。その数はついに5万枚の大台を突破することになりました。
この数は、今まで火星に降りた探査機(バイキング1・2号、マーズ・パスファインダ)が撮影した写真の数の合計の2倍以上に達します。バイキング1号着陸船が3542枚、バイキング2号着陸船が3043枚、そしてマーズ・パスファインダ着陸船が16635枚、ローバ「ソジャーナ」が628枚撮影しています。5万枚という数は、この30年近くにわたる歴史を2倍にしてまだ余ってしまう数なのです。
JPLのジャスティン・マキ (Justin Maki)博士はこう述べています。「写真はずっと魅力的であり続けるだろう。他のこれまでの火星表面探査との大きな違いは、今度のローバは、新しい場所、新しい風景を見せ続けてくれていることだ。」

最も多くの写真を撮影しているのは、搭載されているパノラマカメラで、「スピリット」の総撮影量の35％、「オポチュニティ」では32％を占めます。これらの写真から、もうおなじみになった火星の数々のパノラマ写真が合成されるのですが、1枚のパノラマ写真のためには、パノラマカメラの写真が100枚以上使われることもあります。
次に多いのが障害物検知用カメラ(「スピリット」で9％)、その次に多いのが航法カメラ（7％)となります。また、岩の細かい組織などを観察するための顕微鏡カメラの撮影量は、「スピリット」では2％、「オポチュニティ」では4％を占めています。

2台のローバが迎える電力との戦い (2004年11月19日15:00)
車輪の故障だけではありません。冬を迎えている火星にある2台のローバには、電力危機という大きな問題がのしかかりつつあります。
2台のローバは、太陽電池を使って、太陽光を電力に変換して動いています。着陸直後、kの太陽電池の総発電量は約900ワット(1時間あたり…ワット時)でした。こういうとかなりの発電量のようにみえますが、おうちの電気ポットでお湯を沸かすときくらいの電力です。ところが、火星の大気中に舞っている砂が徐々に太陽電池に降り積もる影響と、太陽が出ている時間が(冬が近づいて)短くなっている影響で、7月には「スピリット」の発電量は、半分以下の400ワット時くらいになってしまいました。
現在でも、「スピリット」の発電量は1時間あたり400〜500ワット時くらいのところにあります。
「スピリット」に比べ、もう少し赤道に近いところにいる「オポチュニティ」は若干事情がよく、6〜8月にかけては500〜600ワット時を維持できました。ところが、9月になってから、どういうわけか発電量が急増し、700ワット時を超えるようになってきました。「原因」としては、風が太陽電池表面の砂を吹き飛ばしたというもの、霜の影響により砂が塊状になった(ためにすき間が増えた)という説などがあります。
原因がわかれば、太陽電池状の砂を取り除く手段が確保でき、ローバの寿命をもっと長くすることができるかも知れません。

「スピリット」の車輪故障が再発 (2004年11月19日14:40)
以前から出ていた「スピリット」の車輪の故障が再発してしまいました。
10月1日に故障が発生してから、2週間後にまた同じような故障が再発したようです。技術者たちがこの故障の原因を探っていますが、どうやら、車輪についている「アクチュエータ」と呼ばれる小型モータの電源を入れたり切ったりするためのリレー(電気的接点9の具合がおかしいのではないかという疑いが出てきています。
このリレーは、「スピリット」の右前輪と左後輪を両方同時に制御しています。10月1日の故障後行われたテストでは正常で、10月7日には2メートルほど動くことができました。しかし、13日にはまた故障が発生し、その後も断続的に故障が発生しています。
ローバの計画主任であるジム・エリクソン氏によると、究極の解決策としては、リレーを制御しているヒューズを飛ばしてしまい、アクチュエータを使用不能にしてしまうことだそうです。それでもローバはちゃんと動くのだそうで「わずかな違いとしては、荒れた大地を走るときに短い行程で進まなければならないことだ」ということです。
現時点(このプレスリリースは10月21日に発行されています)の「スピリット」の総走行距離はもう3647メートルにも達しています。まっすぐ上っていればもう少しで富士山の頂上に着いてしまう距離です。今の「スピリット」の調査目標は、コロンビアヒルズにある「ウチベン」(Uchben)という層状の岩(左の写真)です。

新鮮さを求めて (2004年10月18日13:40)
「スピリット」の方は、コロンビア・ヒルズの探索を続けています。水によって変質したらしい岩の発見がありましたので、今度は、より新鮮な(つまり、変質していない)岩を探す作業が続いています。ただ、新しそうにみえる岩でも、若干の水による変質の跡が認められるなど、このコロンビアヒルズの広い範囲にわたってみずが存在していたのではないかということを伺わせる証拠が出てきています。
コーネル大学のスクワイヤーズ教授によれば、「このコロンビアヒルズに到着してから、水による影響を受けていない岩はみつかっていない。これからも見つからないのではないか」とのことです。
「スピリット」の次の目標は、層状になっている岩の調査です。一応「テトル」(Tetl)とあだ名が付けられたこの岩(左)は、かつて「オポチュニティ」がみつけたようなきれいな層状の構造をしています。この層が火山性のものなのか(何回も溶岩流が起きて堆積したものか)、水の作用によって堆積したものかを調べることが、次の重要な目的になります。

「オポチュニティ」、再び水の証拠をみつける (2004年10月18日12:10)
エンデュランス・クレーターの底を探査している「オポチュニティ」が、またまた水の証拠らしきものを発見しました。
この発見は、左の写真にある平らな岩「エッシャー」(Escher)などからもたらされました。岩の表面には複雑な割れ目が走っていますが、この割れ目は、ちょうど地球上で、水の中にあった泥などが干上がったときにできるものによく似ています。
このような割れ目の成因としては別の考え方もあって、例えば、隕石が衝突した際に強い力が加わって、割れ目ができるということも考えられます。そのため、この割れ目の原因を調べるために、ローバの科学者たちは、次の調査目標として選定した岩「ウォプメイ」(Wopmay)に期待を寄せています。

左の写真にみえる岩がそのウォプメイです(JPLの写真キャプションには明確な説明がないのですが、「ずんぐりしている」という形容からすると、おそらくは上の大きい方の岩だと思われます)。
もし、この割れ目が水に関係しており、しかもクレーターができてからできたのだとすると、クレーターができた後にも、岩に水の作用が加わった、つまりクレーターは何度も水に関係したできごとにさらされたということになります。このウォプメイのずんぐりとした形も、ひょっとしたら水によって浸食された跡を示しているのかもしれません。
水の原因としては、火星の地軸の変動により気候変動が起こり、一時的ではあっても液体の水が存在できる環境が過去に生まれたという可能性が考えられます。
この後、「オポチュニティ」は岩層が露出している「バーンズ・クリフ」という崖の調査を行い、エンデュランス・クレーターを脱出する予定です。そして、南側へと向かい、さらに古い岩が露出していると思われる地域を調べることになっています。

「スピリット」の前後輪に障害 (2004年10月6日12:20)
2台のローバは当初想定されていた「3ヶ月」という期間をはるかに超え、運用が続いています。1号機「スピリット」は、現在までに3.6キロもの距離を走破していますが、ここにきてさすがに調子が次第に悪くなってきているようです。
10月1日(アメリカ現地時間)には、「スピリット」の右前輪と左後輪に障害が発生しました。操舵用のアクチュエータにつながるリレー装置(電気装置)がうまく働かなくなってしまったのです。もしアクチュエータがうまく動かなくなると、駆動用のモータは意図しない方向への動きを避けるためにブレーキとして作用することになり、結果としてローバの行動が大幅に制限されることになります。
現在、技術者たちが状況を調査中で、解決策を模索しています。
ローバのプロジェクトマネージャであるジム・エリクソン氏は、「もし他の方法が見つからないようであれば、リレーを制御しているヒューズを飛ばすコマンドを送るしかない。ただそうなると、残りのミッション期間中に、この2つの車輪のブレーキが使えなくなる。」と説明しています。
2輪のブレーキが使えなくなると、移動誤差が大きくなるという問題が出てきますが、このあたりはソフトウェアの修正や別の車輪のブレーキを使うことなどで、影響を最小限に抑えることができそうです。
なお、この2輪の問題は、夏頃から起きていた、「スピリット」前輪が動かなくなるという問題とは別のもののようです。