アルテミス1号は単なるテスト飛行ではない。科学的な調査も必要だ。

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アルテミス1号は単なるテスト飛行ではない。科学的な調査も必要だ。

幾度かの延期を経て、NASAのアルテミス1号ミッションがついに打ち上げられ、オリオン宇宙船は月周回軌道への投入日に向けて出発した。搭乗者はいないが、だからといってこのミッションが新しい有人カプセルのストレステストだけを目的としているわけではない。

最初のアルテミス計画の主目的は、オリオンの耐熱シールド、ミッション運用、回収プロセスをテストすることだが、他の宇宙船の機能をテストするためのものも多数搭載されており、NASAはこのミッションを無駄にするつもりはない。 

アルテミス1号の司令官、ムーニキン・カンポスと乗組員に会う

オリオンは完全に無人というわけではない。機内には、将来の乗組員が月やそれ以降の宇宙へ飛行する際に浴びる放射線を測定するためのダミー人形が3体搭載されている。

一般公募で選ばれた司令官ムーニキン・カンポス(Moonikin Campos)は、司令官席に座る全身マネキンです。名前はさておき、アルトゥーロ・カンポスはアポロ13号の電力サブシステムの管理者を務めたメキシコ系アメリカ人で、宇宙飛行士が地球に帰還するのに十分な電力を供給する上で重要な役割を果たしました。

アルテミス1司令官

ムーニキン・カンポス司令官が席に着く

ヘルガとゾハルは、オリオンの乗員席に縛り付けられた一対の同一のマネキン胴体で、「成人女性の人間の骨、軟部組織、臓器を模倣した材料から製造されている」とNASAは説明している。

胴体には5,600個以上のセンサーと34個のアクティブ放射線検出器が装備されている。唯一の違いは、ゾハルがNASAがドイツ航空宇宙センターおよびイスラエル宇宙機関と共同で試験している放射線防護ベストを着用している点だ。このベストの名前はそれぞれ、ドイツ航空宇宙センターおよびイスラエル宇宙機関が決定している。 

放射線検知実験も2つ行われています。NASAは、宇宙船全体に6台の放射線エリアモニターを設置し、受動的に放射線をモニタリングする試験を行っています。また、ハイブリッド電子放射線評価装置(HERA)も試験中です。

NASAはHERAを将来の有人ミッションのための早期警戒モニターとして位置づけている能動型機器だ。乗員室で過剰な放射線が検出された場合、HERAは警報を鳴らし、宇宙飛行士に宇宙船の強化された区画に避難するよう指示する。

宇宙の種子(そして菌類も)

オリオンのダミークルーにとって、食料を必要としないのは幸運だった。機内には食べられるものがほんのわずかしか残っておらず、それは食事以外の用途に充てられている。 

オリオンの乗組員室の中には、深宇宙旅行が種子の栄養価に与える影響、菌類のDNA損傷修復能力、酵母が宇宙生活に適応する方法、地球から持ち出された藻類の遺伝子発現が変化するかどうかをテストするために使用されている4つの生物学的サンプルがあります。

実験の目的は、前述の宇宙食の供給です。NASAは、宇宙放射線が栄養に影響を及ぼすかどうかを試験する必要があると述べています。長期ミッションでは、資源は現地で生産されることになります。 

NASAは「これらの調査の共通テーマは、国際宇宙ステーションのおよそ2倍の放射線被曝となる月面ミッションに備えて、DNA損傷と放射線からの保護を研究することだ」と述べた。 

アレクサ、もうすぐ着くかな?

オリオンでは科学実験が数多く行われているが、コックピット、しかもセンターコンソールに Amazon の Alexa と Cisco Webex を搭載した商用技術の実験も行われている。

「Callisto」と名付けられたこのプロジェクトは、将来の有人宇宙ミッションに商用技術がどのように役立つかを示すことを目的としています。乗組員とミッションコントロールセンター間のビデオ会議に使用できるWebexタブレットと、宇宙船の状態に関する質問に答えたり、宇宙船に特定のタスクを実行するためのコマンドを処理できるAlexa音声アシスタントの追加が含まれます。 

ベンチに座るカリスト。画像提供:ロッキード・マーティン

ベンチに座るカリスト。画像提供:ロッキード・マーティン

もちろん、Alexa に質問してから地球上の AWS サーバーから応答が返されるまでには長い時間がかかるため、NASA はシステムにローカル データベースを組み込む必要がありました。

「宇宙飛行士が簡単な音声コマンドで、宇宙船の向き、給水レベル、バッテリー電圧といった飛行状況やテレメトリ情報にアクセスできる未来を想像できます」と、ジョンソン宇宙センターのNASAオリオンプログラムマネージャー、ハワード・フー氏は述べた。しかし、Alexaがポッドベイのドアを開けられるかどうか、あるいは開ける意思があるかどうかについては、まだ何も語られていない。

キューブサットが注目を集める

Alexa に流星嵐の通過や種子や菌類の実験について質問するのは重要だが、アルテミス 1 号に搭載された靴箱サイズのキューブサット 10 個セットほどエキサイティングなものではない。

衛星(NASAや他の宇宙機関、研究者や民間企業から提供されたものも含む)は、オリオン段アダプタに収納されていました。これは、オリオンカプセルをSLSロケットに取り付けた大型ロケットの一部です。 

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中間極低温推進ステージがオリオンを地球周回軌道から離脱させ、切り離すと、10基の衛星すべてが展開され、ミッション目標に向けて順調に進んでいます。一部の衛星はオリオンの月への旅に同行しますが、全てが同行するわけではありません。 

ルナ・アイスキューブと呼ばれる衛星には、月の氷を調査するための分光計が搭載されています。NASAは、月面に水の氷が存在することを以前から認識していましたが、「ルナ・アイスキューブは、月の氷のダイナミクスに関するNASAの知識をさらに深めることになるだろう」と述べています。

アイスキューブキューブサット

NASAの月面アイスキューブ

地球上の科学者はアイスキューブを使って月の表土への水の吸収と放出を研究するほか、薄い月の大気を調べるのにも使う予定だ。

月極水素マッパーも月へ向かっており、月の南極における水素の分布と量を調査する予定です。NASAは60日間のミッション期間中に、月面の大規模水堆積物の高解像度地図を作成し、そのような水が長期月探査の資源として利用できるかどうかを解明したいと考えています。 

LunIRは月面フライバイのみを実施しますが、ミッション中は小型赤外線センサーを用いて月面の画像を収集します。収集されるデータには、物質組成、熱シグネチャー、水の存在、着陸候補地点の特定などが含まれます。

太陽粒子を観測するキューブサット(CuSP)は、そのまま地球に留まることはない。アルテミス計画の支援を受けて打ち上げられ、太陽周回軌道に乗り、最終的には惑星間空間へと放出される。そこで地球に向かう宇宙放射線を測定する。いわば宇宙天気予報衛星のような役割を果たすのだ。

一方、「おもてなし」は月へ直行し、着陸を計画しています。この日本設計の月着陸船は、低コストで小型の着陸機が月面探査にどのように活用できるかを実証するでしょう。

EQUULEUSは月を目指しています、そこまでは到達しません。月と地球の重力が等しくなる地球月ラグランジュ点2に滞在する予定です。EQUULEUSはそこで地球のプラズマ圏の分布を測定します。NASAによると、この測定結果は深宇宙探査中に人間と電子機器を保護する方法に関する知見をもたらすとのことです。

NASAによると、バイオセンチネル・キューブサットは、国際宇宙ステーションの軌道外で実施される初の長期生物学実験となる。バイオセンチネルには2種類の酵母株のサンプルが搭載されており、6~12ヶ月のミッション期間中、定期的に活性化される。ミッションの目的は、2種類の酵母株が宇宙放射線にどのように反応するかを観察し、NASAが宇宙飛行士の放射線障害を軽減するための戦略を開発することを支援することだ。

バイオセンチネルカード

BioSentinelの酵母サンプルカード

イタリア宇宙機関(IAEA)のアルゴムーンもアルテミス計画と同時に打ち上げられました。この探査機には、オリオン座、地球、そして月の画像を記録するための高度なカメラと画像処理ソフトウェアが搭載されています。撮影された画像は「歴史的記録」として保存されるほか、他のキューブサットの展開に関するデータ提供や、地球との光通信試験にも使用されます。

NASAはまた、直径60フィート(約18メートル)未満の小惑星「2020 GE」を目指して、地球近傍小惑星スカウトと呼ばれるキューブサットを打ち上げた。NASAによると、直径330フィート(約100メートル)未満の小惑星に宇宙船が接近するのはこれが初めてとなる。地球近傍小惑星スカウトは2023年9月に接近する予定だ。

最後に、Team Milesと呼ばれる衛星が搭載されている。これは、キューブサットを開発するグループに助成金を提供するNASAのCube Quest Challengeの一環として、ソフトウェア会社Fluid & Reasonと提携して開発された。 

チーム・マイルズは、これまでのどの小型宇宙船よりも遠くまで到達することを目標に、ミッションで深宇宙へと向かいます。チームの目標は通信距離賞の獲得で、1億キロメートル(5600万マイル)の通信距離を目指しています。ちなみに、太陽は地球から約1億4800万キロメートル離れています。

チーム・マイルズの興味深い点は通信システムだけではありません。この宇宙船は、NASAのプロジェクトに関するビデオの中で、同社が「非常に微量の燃料で大きな推力を得る」という新しいイオンプラズマ推進方式を誇っていると説明されています。

YouTubeビデオ

NASAはさらに3つの衛星を追加する計画でしたが、ルナ・フラッシュライト、地球周回衛星、地球脱出衛星はいずれも期限に間に合わず、これらの宇宙船へのチェックイン時間は非常に厳格です。アルテミス1号が成功し、これらの3つの衛星が次の打ち上げに搭載されることを願っています。®

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