日本の科学者たちは、太陽系や地球上の生命の起源を解明する手がかりとなる可能性のある試料を回収するため、火星の衛星への探査ミッションの準備を進めている。ただし、競合する中国のミッションが、先に帰還する様子だ。

今後数ヶ月以内に種子島宇宙センターから打ち上げられる予定の無人探査機「火星の衛星探査（MMX）」は、人類による火星探査の基礎を築くことにもつながる可能性がある。

先週木曜日にメディアに公開されたこの探査機は、約3年間火星の軌道に留まり、フォボスへの着陸を試みる予定だ。

フォボスの表面から少なくとも10グラム（0.35オンス）の試料を採取する一方、漫画『アステリックス』に登場する犬の名前をフランス語で名付けたローバー「IDEFIX」が、地表の観測を行う。

また、この探査機は火星のもう一つの衛星であるデミオスも観測する予定だが（着陸は行わない）、その後、帰還カプセルが地球へ向かい、2031年頃にオーストラリアに着陸する見込みだ。

衝突か、捕獲か

宇宙航空研究開発機構（JAXA）は、このミッションによって火星とその衛星がどのように形成されたかが解明されることを期待しており、これは太陽系の誕生を解明する上で重要な知見となる。

火星の衛星の起源に関する一つの説である「巨大衝突」仮説は、天体が火星に衝突した後に衛星が形成されたとするものである。

一方、「捕獲」仮説は、衛星が太陽系外縁部から飛来した小惑星であり、火星の重力によって捕獲されたと仮定している。

どちらの説が正しいかを解明することは、「地球型惑星において、生命にとって住みやすい環境がどのようにして生まれたのか」を解明する一助となるだろう、とJAXAは述べた。ここでいう「地球型惑星」とは、太陽に最も近い4つの岩石惑星――水星、金星、地球、火星――を指す。

「MMXは、太陽系外縁部から内側の岩石惑星領域へと水、揮発性物質、有機化合物を運んだ輸送メカニズムに光を当てることになる。これらのプロセスは、これらの惑星を生命が住める環境にする上で重要な役割を果たした可能性がある」と、IDEFIXプロジェクトに携わるフランスの天体物理学者パトリック・ミシェル氏は述べた。

「もしフォボスとデイモスが実際にこうした初期の物質輸送システムの残骸であるならば、それらは生命そのものの起源、あるいはより正確に言えば、岩石惑星における生命の出現に鍵となった物質の輸送に関する手がかりを秘めている可能性がある」と、同氏はAFP通信に語った。

JAXAによると、このミッションでは、火星への往復に必要な技術を確立することで、フォボスを「天然の宇宙ステーション」として活用する可能性も探求する。これは「有人火星探査に不可欠」なものだという。

火星用着陸脚

MMXは、フランス国立宇宙研究センター（CNES）、ドイツ航空宇宙センター（DLR）、NASA、欧州宇宙機関（ESA）に加え、数十の大学や技術企業との共同プロジェクトである。

三菱電機のエンジニア、上原明成氏によると、フォボスの重力が極めて低いため、探査機の着陸脚の開発は特に困難だったという。

「着陸時の衝撃を脚で吸収し、（探査機が）転倒するのを防がなければならない」と上原氏は述べた。

日本の無人月面探査機「スマートランダー（SLIM）」――通称「ムーン・スナイパー」――は、2024年に地球の月面に着陸した際に転倒したが、それでもデータを送信し続け、2週間続く月の夜を数回乗り切った。

また、日本は宇宙からの試料回収の経験も有しており、その一例として、2020年に地球から数億キロメートル離れた小惑星から採取した5.4グラムの岩石と塵を持ち帰ったJAXAの無人探査機「はやぶさ2」が挙げられる。

パーセベランス

しかし、試料の回収を目指す火星ミッションはMMXだけではない。

2021年から赤い惑星を巡回しているNASAの探査車「パーセベランス」は、すでに地球へ持ち帰る準備が整った試料を採取している。

しかし、1月の米議会での採決を受け、ドナルド・トランプ大統領政権によってこのミッションは事実上中止された。

中国もまた、探査機「天問3号」を2028年頃に打ち上げ、2031年頃に火星のサンプルを地球に持ち帰る予定であると発表している。これはMMXのサンプル回収よりも早くなる可能性がある。

中国の「天問1号」ミッションは、2021年に「祝融」と名付けられたローバーを火星表面に着陸させており、これは北京の宇宙計画における最も目覚ましい成功事例の一つとなっている。

AFP