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 周回機マーズ・エクスプレスは、着陸機「ビーグル2」と周回機から構成されています。周回機は、火星上空から、火星表層の水の様子を観測する役割を持っています。
 火星軌道上のマーズ・エクスプレス(想像図) Photo by ESA 小さな周回機に多数の観測機器周回機は、大きさが1.5×1.8×1.4メートルと、アメリカの他の探査機と比べると一回り小さいサイズになっています。しかし、内部には多数の観測機器が搭載されています。装置は大きくわけて2種類に分かれます。火星の表層及び地下を探索する装置と、火星の大気を観測する装置です。 まず表層や地下を調べる装置は、高解像度カメラ、スペクトロメータ、レーダ高度計になります。
狙うのは、火星の水着陸機と共に、この周回機の観測で重要なのは、火星の地下の水の分布です。表面の水については、マーズ・グローバル・サーベイヤや2001マーズ・オデッセイなどが調べていますが、地下となるとまだなかなかわかっていません。そのため、高精度カメラや上空から地下を探査できる装置により、地下の様子を詳しく調べ、さらに表面を詳しく調べることで、その地下がどのようになっているか、さらには水が流れた跡や水によると思われる地形を詳細に調べます。 一方で、大気を計測する装置を利用することで、火星の大気の組成などから、火星の大気がどのような環境にあるかを知ることができます。これにより、火星の大気の流れや気候変動などの様子を調べることができ、火星の気象学についてより詳しく知ることができるようになります。 これらのことが明らかになれば、火星にかつて生命が存在できるような環境があったかどうか、知ることができると考えられます。 関連リンク
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火星全体を平均10メートルの解像度で、カラーの3次元ステレオ撮影を行います。場所によっては、最高で解像度2メートルという非常に細かい精度で撮影します。
OMEGAは、100メートル精度で、火星全体の鉱物分布の地図を作り上げるためのスペクトロメータです。可視光線や赤外線の波長の光は鉱物によって吸収の度合が異なりますので、それを利用して、火星にどのような鉱物があるのか、またその量がどのくらいなのかを精密に調べ上げます。
MARSISは、電波を使って火星の地下をマッピングするための装置です。日本の月探査機「
SPICAMは、火星大気によって太陽光が吸収されることを利用して、その吸収の度合から、火星大気の組成を調べる装置です。
火星大気の95％以上を占める二酸化炭素が、火星大気全体にどのように分布しているかを測ります。大気を通過してきた光の、特に赤外線領域のスペクトルを調べることにより、水平、垂直方向の分布を全球的に調べるための装置です。
ASPERAは、火星の上層大気において、酸素原子や水素原子がどのくらいあるかを調べるための装置です。これにより、火星の上層大気が太陽風とどのような関係を持っているのかを知ることができます。