NASA、火星まで2億9300万マイル離れた核燃料タンクを発射、着陸地点をわずか5メートルの差で逃す。さあ、その映像をご覧ください

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NASA、火星まで2億9300万マイル離れた核燃料タンクを発射、着陸地点をわずか5メートルの差で逃す。さあ、その映像をご覧ください

米航空宇宙局(NASA)は歴史的な着陸の映像を公開した後、5台目の探査ロボットを火星の目標地点からわずか5メートルの地点に着陸させることに成功したと発表した。

パーセベランスが火星の大気圏に突入し、下部の殻を脱ぎ捨てると、搭載カメラは科学者たちに探査機の上下で何が起こっているかの映像を提供することができました。ミッションコントロールが、探査機を秒速5,300メートルという驚異的な速度から減速させ、安全に地上に着陸させるために必要な様々な手順を説明する中、ドラマが繰り広げられる様子を以下でご覧いただけます。

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パラシュートが開き、パーセベランスが地上15キロメートルに浮かび上がると、オペレーターたちは拍手喝采し、安堵のため息をついた。原子力SUVほどの大きさのこの移動式地質学実験車は、2月18日午後6時55分(東部標準時)頃、乾燥した湖底であるジェゼロ・クレーターの火星表面に到着した。2億9250万マイル(約4億9250万キロメートル)を移動してきた。火星にロボット探査車を着陸させるのは容易なことではない。パーセベランス以前の試みの約50%は失敗に終わっていると言われている。

「最も危険な部分はパラシュートの展開です」とNASAの突入、降下、着陸(EDL)のシステム能力リーダーであるミシェル・ムンク氏は以前、The Registerの電話インタビューで語った。

「これは簡単にモデル化できるものではありません。野球場より少し小さい、直径約21.5メートルの布切れに過ぎません。この布切れを、火星の音速よりも速い0.6秒で、対称的かつ均等に広げなければなりません。この素材がどのように挙動するかをモデル化するのは難しく、地球上で問題なく実物大でテストすることは不可能です。」

NASAジェット推進研究所の突入・降下・着陸システムおよび先端技術グループのシステムエンジニア、アル・チェン氏は、パラシュートの重さは約68キロで、奇跡的に絡まっていない2マイルのケーブルが含まれていたと語った。

パーセベランスの着陸シーケンスのタイムラインを示す図

パーセベランスの突入と着陸シーケンスのタイムライン(グラフ)…出典:NASA/JPL-Caltech。クリックして拡大

赤い惑星の大気圏に突入する際に探査車を守っていた耐熱シールドが剥がれ落ち、パーセベランスのカメラは降下中に前後に揺れる様子を捉えている。探査車がパラシュートと上部シェルから分離し、降下段のロケットによって降下すると、地表には錆色の塵が舞い上がる。また、探査車は目標地点を通り過ぎた後、目標地点に近づくよう誘導される。

降下段は、いわゆるスカイクレーン操作でワイヤーを繋ぎ、ローバーを火星の地表に降下させます。そして、最終的にドスンと音を立てて着陸します。ワイヤーが切断され、降下段が飛び去っていく様子は、動画開始から約3分9秒後に確認できます。ローバーは無事に火星の地表に残されます。

NASAの火星探査車パーセベランスの最初の画像と、パラシュートで地表に降下する様子のイラストの挿入写真

英雄からジェゼロへ:NASAの最新鋭地質学者探査車「パーセベランス」が火星に着陸、初の写真を送信

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NASAは記者会見で、耐熱シールドとパラシュートはパーセベランスから約1.5km、降下段は700mの地点に不時着したと発表した。EDLプロセスは計画通りに進んだが、チェン氏は耐熱シールドの8つのバネのうち1つが緩んだと指摘した。

残念ながら、探査車のマイクは降下中に音を拾うことはできなかったが、地表に到達した際に吹くそよ風の10秒間の音声を録音した。

「宇宙船にEDLカメラシステムを搭載したのは、突入、降下、着陸時の宇宙船の性能をより深く理解する機会を得るためだけではなく、一般の人々を火星の表面への着陸という一生に一度の体験に連れて行きたかったからです」と、JPLでマーズ2020パーサヴィアランスのEDLカメラとマイクのサブシステムを担当する主任エンジニア、デビッド・グルエル氏は述べた。

「私たちは、人々が火星探査に魅了されていることを知っています。そこで、特に視覚障害のある宇宙ファンの体験を向上させ、世界中の人々を魅了し、刺激することを期待して、EDL Camマイクを車両に搭載しました。」

...圧力服を着用せずに火星に着陸できる最も近い場所

ローバーの様々な部分が、通常のVxWorksだけでなくLinuxで動いていると聞いて、きっと喜ばれることでしょう。自律型ヘリコプター・ドローンやEDLカメラに接続されたコンピューターなどもそうです[技術説明PDF]。このカメラシステムは、カメラセンサーとソリッドステートストレージ間のデータ転送速度を最大限に高めるために、オープンソースカーネルのカスタマイズ版を実行し、FFMPEGを使って画像の処理と圧縮を行っています。EDLコンピューターはマイクも処理しています。[ Linuxで音声が使えないなんて冗談はやめてください。もう十分苦労しましたから。 – 編集者]

上記の技術説明によると、「JPLが開発したカスタムソフトウェアアプリケーション層は、約2万行のコードで構成されています」とのことです。「その他の機能はすべてオープンソースソフトウェアプロジェクトによって提供されています。ソフトウェアの総ストレージ容量は100MB未満です。7分間のEDLシーケンス中、EDLCAMシステムは40GBを超えるカメラとマイクのデータを生成・保存すると予想されています。」

パーセベランスはこれまでに新しい拠点から2万枚以上の画像を撮影しており、その一部はオンラインで公開されています。地上管制局は、探査機の機器が正常に動作しているかをオペレーターが確認し続ける中、約5,000のコマ​​ンドをパーセベランスに送信しました。探査機は、塵粒子を観測する機器「火星環境ダイナミクス・アナライザー」を用いて最初の気象観測を行う予定で、今後数日間で「マストカムZ」がジェゼロの360度パノラマ画像を撮影する予定です。

科学者たちは、古代の微生物生命を探査する1,025kgの6輪プルトニウム駆動のトランドルボットを、どこに向けるべきかまだ検討中だ。NASAの火星2020ミッションの副プロジェクト科学者であるケン・ウィリフォード氏は、パーセベランスが「コンタクト」と呼ばれる特定の地質学的特徴に着陸したと述べた。コンタクトとは、2つの異なる岩石領域を隔てる境界のことだ。

火星の表面には、明るい色や暗い色の岩石、そして「穴の開いた岩石」が散在しています。ウィリフォード氏は、多孔質の標本が火山岩から噴出したガスによって形成されたかどうかを調べることに特に興味を持っています。科学者たちはまだ火成岩の存在を確認していませんが、穴は風食によって形成された可能性もあると彼は付け加えました。

科学ミッション局の副局長トーマス・ザーブッヘン氏は、このビデオは「与圧服を着用せずに火星に着陸することに最も近い」ものだと語った。

「本当の仕事はこれから始まる」と彼は付け加えた。「これは科学の実践だ。」®

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