NASAは、史上初の氷水採掘探検を行う場所として、月の南極にある深い衝突クレーター、シャクルトンに近い尾根を選定した。探検は来年末に打ち上げられる予定だ。
NASAは月に向けて壮大な計画を描いています。灰色の岩石の球体に、将来的には宇宙飛行士が滞在し、太陽系のさらに遠くへのミッションの準備をする宇宙船に燃料を補給するための基地局を設置することが期待されています。しかし、この構想が完全に実現する前に、NASAは月でどのような資源が採掘可能か、そして将来の訪問者を支援するためにどのような技術が必要かを調査しています。水の発見と通信手段の確保が鍵となるでしょう。
そこで、NASAが資金提供する極地資源氷採掘実験1（略称PRIME-1）が計画されています。この計画では、ドリルと質量分析計を搭載したNova-Cという名の着陸機を月面に送り込み、地表下のH2Oなどの分子を探査します。
PRIME-1ミッションでは、通信手段として、ノキア製の4G通信システムを搭載したローバーも打ち上げられます。このローバーはNova-Cの周囲を巡回し、着陸機との無線データ伝送テストを実施します。Micro-Novaと呼ばれる小型ロボットがローバーに同行し、燃料効率の高いホップで月面を飛び回り、近くのクレーターの位置を測量します。そして、データをNova着陸機に送信し、地球への伝送を行います。
写真のNova-C着陸機は、2022年後半に月面で初の氷海掘削に挑戦する予定だ。出典：NASA。クリックして拡大
機器や装置は過酷な環境で動作する必要があります。月面の一部の地域は、太陽光の強さから氷を掘削するには高温すぎます。また、恒久的に日陰になっている地域では、着陸機やロボットを動かすのに十分な太陽エネルギーが得られません。NASAは、シャクルトン・クレーターに近い月の南極の尾根を選択しました。この尾根には凍った水が存在する可能性があり、Nova-C、Micro-Nova、そしてNokiaを搭載したロボットが十分に動作できると考えられます。
「PRIME-1はインテュイティブ・マシーンズのNova-C着陸機に恒久的に取り付けられており、地表から3フィート以内に氷を発見できる着陸地点を見つけるのは困難だった」とNASAケネディ宇宙センターのPRIME-1プロジェクトマネージャー、ジャッキー・クイン氏は水曜日に語った。
「ペイロードに電力を供給するのに十分な太陽光はありますが、PRIME-1ドリルの届く範囲では表面が熱くなりすぎて氷を維持できません。ミッション要件を満たすのに十分な太陽光が得られ、かつ地球との通信が良好で安全に着陸できる、まさに「ゴルディロックス」な場所を見つける必要がありました。」
NASAは、搭載機器がこの地域で約10日間電力を使い果たすまで稼働できると予測しています。着陸機のドリル「新地形探査用レゴリス氷掘削機（TRIDENT）」は、月面レゴリスの塊を採取するために3フィート（約90cm）の深さまで掘削します。採取されたサンプルは月面に持ち込まれ、着陸機の質量分析計で水分と揮発性ガスの含有量（もしあれば）を測定します。
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一方、ノキアの通信機器を搭載した小型ロボットは1マイル（約1.6キロメートル）ほど離れた場所を飛行し、Nova-C着陸機にデータを送信して地球に送り返す予定だ。ミッションコントロールセンターは、将来的に月面に4G/LTEシステムを設置し、宇宙飛行士が高解像度の動画をストリーミングし、計画中の月面基地内外で連絡を取り合えるようにすることを目標に、このロボットの能力をテストする予定だ。
マイクロノヴァ・ロボットは近くのクレーターに飛び込み、画像とデータを撮影します。撮影されたデータは着陸機にアップロードされ、地球に送信されます。最大1キログラム弱の機器を搭載し、少なくとも1.5マイル（約2.4キロメートル）移動できます。この実験では、ホッパーの機動性をテストし、最終的にカメラ、地震計、その他の機器を搭載して科学者向けのデータ収集を行うのに十分な信頼性があるかどうかを検証します。
NASA宇宙技術ミッション局（STMD）の技術成熟担当ディレクター、ニキ・ワークハイザー氏は、「これらの初期技術実証では、革新的なパートナーシップを活用し、月面での活動と探査に関する貴重な情報を提供します」と述べています。「これらのデータは、将来の月面における資源利用、移動、通信、電力、そして塵の軽減能力の設計に役立つでしょう。」
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