NASAの月探査機「アルテミス1」に期待されること、それが重要である理由

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The Conversation

NASAのアルテミス1は、半世紀ぶりに人類を月に戻すための重要な一歩を踏み出そうとしている。2022年8月29日(月)に打ち上げられる予定のこのミッションは、NASAのスペース・ローンチ・システム(SLS)宇宙船オリオンのシェイクダウンクルーズ(クルーなし)である。

宇宙船は月へ移動し、いくつかの小型衛星を展開した後、軌道に乗る予定だ。NASAの目的は、宇宙船の操作の練習、クルーが月やその周辺で経験する状況のテスト、そして宇宙船と乗員が安全に地球に帰還できることの保証をすることである。

The Conversationでは、コロラド大学ボルダー校の教授で宇宙科学者のJack Burns氏(元NASA大統領移行チームメンバー)に、ミッションの説明、Artemisプログラムが宇宙探査に何を約束するか、そして人類が最後に月面に降り立ってから半世紀の間に宇宙計画がどう変化したかを振り返ってもらった。

アルテミス1号が日常的に打ち上げられている他のロケットと違う点は?

アルテミス1号は、新しい宇宙ロケットシステムの初飛行となる予定だ。これは、NASAが言うところの「ヘビーリフト」機となる。1960年代から70年代にかけて宇宙飛行士を月に運んだアポロのサターンVシステムよりもさらに強力なロケットエンジンで、これまで宇宙に運ばれてきた中で最も強力なロケットになる。

液体酸素と水素を組み合わせたメインエンジンと、スペースシャトルから受け継いだ2本のストラップオン式固体ロケットブースターを搭載しているため、新しいタイプのロケットシステムとなっている。スペースシャトルとアポロのサターンV型ロケットのハイブリッドといえるだろう。

オリオンは、実際に宇宙で稼働することになるため、試験は非常に重要だ。オリオンは、放射線量の高い月の宇宙環境に1ヶ月間置かれることになる。そして非常に重要なのは、時速25,000マイル(40,200km)で地球に帰還する際に、カプセルとその乗員を保護する熱シールドをテストすることだ。これはアポロ以来の最速のカプセル再突入となるため、熱シールドがうまく機能することが非常に重要なのだ。

また、このミッションでは、月の軌道上に配置される一連の小型衛星を搭載する予定だ。これらの衛星は、水があるとされる永久影のクレーターをさらに詳しく調べたり、放射線環境をさらに測定して、人間が長期間さらされた場合の影響を調べたりと、有用な前段階の科学調査を行う予定だ。

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計画では、「アルテミス1号」が離陸し、月へ移動し、衛星を展開し、月の軌道を回り、地球に戻り、安全に大気圏に突入して海に着水することになっている(Credit:NASA)

アルテミス計画のゴールは?今後の一連の打ち上げについて

このミッションは、1972年以来となる21世紀初の有人月探査を実現する「アルテミス3」への第一歩となるものだ。アルテミス1号は、乗組員なしの試験飛行だ。

その数年後に打ち上げられる「アルテミス2」には、宇宙飛行士が搭乗する予定だ。これも、月を周回して帰還したアポロ8号と同じように、軌道上でのミッションとなる。月周回軌道でより長い時間を過ごし、人間が乗ってすべてのテストを実施するのだ。

そして最終的には、「アルテミス3号」が月面に到達し、10年半ば頃にスペースX社の宇宙船とランデブーし、クルーを転送することにななる。オリオンは軌道上に残り、「ルナ・スターシップ」が宇宙飛行士を月面に連れて行く。宇宙飛行士は月の南極に行き、これまで科学者が調査していなかった地域にある水の氷を調べる。

アルテミス計画は「アポロ計画」を彷彿とさせるが、この半世紀の間に何が変わったのか

ケネディが最初に描いたアポロの目的は、ソ連に勝って月に到達することだった。政権としては、宇宙旅行や月そのものに特に関心があったわけではなく、宇宙や技術の面で明らかにアメリカを第一に考えるという大胆な目標を示していた。

しかし、「剣に生き、剣に死ぬ」ということわざがある。アメリカが月に到達した時、基本的にゲームオーバーだった。ロシアを打ち負かしたのだ。そこで私たちは旗を掲げ、科学実験を行った。しかし、アポロ11号の後、数回のミッションの後、リチャード・ニクソンは、政治的な目的が達成されたとして、この計画を中止した。

では、50年後に早送りしてみよう。これは非常に異なる環境だ。ロシアや中国、その他の国に勝つためではなく、地球の軌道を超えた持続可能な探査を開始するために、私たちはこれを行う。

アルテミス計画は、さまざまな目標によって推進されている。水、氷や月の土など、手元にある資源を使って食料、燃料、建材を生産する「原位置資源利用」だ。

また、このプログラムは、起業家をはじめとする月・宇宙経済の確立にも貢献する。なぜなら、SpaceX社は月面を目指すこの最初のミッションに非常に深く関わっているからだ。NASAはスターシップを所有しないが、宇宙飛行士が月面に行くための座席を購入する。SpaceX社はその後、スターシップを他のペイロードや民間宇宙飛行士、他国の宇宙飛行士を輸送する目的にも使用する予定だ。

50年にわたる技術開発の結果、現在では月へ行くことはより低コストで技術的に実現可能であり、コンピュータ技術を図りさえすれば、より高度な実験が可能になった。この50年の技術革新は、完全にゲームチェンジャーとなった。資金力があれば、必ずしも人間が行く必要はないが、ほとんどの人が月に宇宙船を送ることができるようになったのだ。

NASAの商業月ペイロードサービスでは、民間企業と契約し、月へ行くための無人の着陸船を作っている。私の同僚と私は、1月にこの着陸船の1つに乗って月へ行く電波望遠鏡を持っている。これは10年前でも不可能なことだった。

アルテミスには、他にどのような変化があるのか?

アルテミス3号機の最初の有人飛行では、少なくとも女性が1人、そしておそらく有色人種が搭乗すると政府は発表している。一人かもしれないし、複数かもしれない。数人いるかもしれない。

なぜなら、NASAを見ている今の若い子たちは、「自分と同じような宇宙飛行士がいるんだ。私にもできる。宇宙計画の一部になれるんだ」と。

本記事はThe Conversationに掲載された記事「NASA’s Artemis 1 mission to the Moon sets the stage for routine space exploration beyond Earth’s orbit – here’s what to expect and why it’s important」について、Creative Commonsのライセンスの下、転載しています。

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