火星の分析とロケット・エンジンの改良
弊ブログでも‘火星移住計画’が、単なる‘お話’だけではなく、実際に計画を実行するために‘各種実験’が行なわれていることも紹介した。

その実験も火星の現在に状況を或る程度把握していなければ、的確な実験が出来ない。

従って、現在火星探査ロボットが送り込まれている。

その探査ロボットについては、次のような記事がある。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9E%E3%83%BC%E3
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マーズ・サイエンス・ラボラトリー(Mars Science Laboratory、略称:MSL) は、アメリカ航空宇宙局 (NASA) が火星探査ミッションで用いる宇宙船の名称である。探査機ローバー、愛称キュリオシティ (Curiosity) を装備している。

マーズ・サイエンス・ラボラトリー - Wikipedia0001-2-2

キュリオシティは、2004年に火星に降り立ったマーズ・エクスプロレーション・ローバー (MER)(スピリットとオポチュニティ)の5倍の重量があり、10倍の重量の科学探査機器を搭載している。火星に着陸後、キュリオシティは火星表面の土と岩石をすくい取り、内部を解析する。最低でも、1火星年(2.2地球年)は活動する予定で、これまでのローバーよりも広い範囲を探索し、過去と現在の火星における、生命を保持できる可能性について調査する。

ミッションの経過状況

MSLは当初、2009年に打ち上げられ、2010年10月に、火星に着陸する予定であった。ただし、NASAでは2機か3機の全く同じローバーを同時に送ることが議論されており、そのためには打ち上げを2011年まで遅らせる必要があった。MSLの目的の一部は、将来のサンプルリターン・ミッションのために適当な着陸場所を見つけることだが、この案の推進者は、複数のローバーを使って一度に複数の地域を探索したほうがよいと主張した。NASAの太陽系部門のディレクターであるアンディー・ダンツラー (Andy Dantzler) は、MSLの開発は、2009年の打ち上げに向かって順調に進んでおり、この期限に間に合わせるために、最大限の努力をすると語った。ジェット推進研究所のエンジニアたちは、非公式にではあるが、MSLのデザインは、将来のローバーにも利用されるだろうと語った。
2008年に開発費用の超過が問題となり、試験に十分な時間がとれないとして、2008年12月4日、NASAは打ち上げを2011年に延期することを発表した[1]。打ち上げ延期による追加支出は4億ドルで、最終的な予算総額は23億ドルになるという。複数のローバーを打ち上げる可能性については言及されなかった。
2008年11月から2009年1月にかけて、NASAは全米の学生・児童からローバーの愛称を募集した。5月27日、9,000件以上の案の中からカンザス州の12歳の少女が提案した「キュリオシティ(Curiosity、好奇心)」が選ばれたことが発表された[2]。

2011年11月26日15時02分 (UTC)、MSLを搭載したアトラス Vがケープカナベラル空軍基地から打ち上げられた[3]。

2012年6月11日、NASAはキュリオシティが8月6日5時31分(UTC)ごろに、ゲールクレーター内にあるアイオリス山(Aeolis Mons)のふもとに着陸する見込みであると発表した[4]。

2012年8月6日、NASAはキュリオシティが8月6日5時32分 (UTC) に、ゲールクレーターの中にある高さ3マイル、直径96マイルの山のふもとに着陸したと発表した[5]。

(筆者註)このことから、地球から火星までの飛行期間は現状のロケットエンジンでは8カ月以上であることが判る。

2012年8月22日、NASAはキュリオシティの着陸地点に、2ヶ月前に亡くなった小説家のレイ・ブラッドベリに因み「ブラッドベリ・ランディング(Bradbury Landing)」と名づける案がチームから出され、NASAもこれを承認したと発表した。22日はブラッドベリの誕生日である[6]。

キュリオシティの仕様 [編集]

キュリオシティ
キュリオシティの構造

キュリオシティは長さ3m、総重量は900kgあり、そのうち80kgが科学機器の重量である(MERは長さ1.5m、重量は174kgであり、そのうち6.8kgが科学機器の重量であった)。75cmくらいまでの障害物を乗り越えて進むことができる。走行速度は、自律航法の場合、最大90m/h程度であるが、数々の状況(電力レベル、視界、地表の荒さ、スリップなど)を考慮に入れると、平均では30m/h程度となると思われる。2年間の活動期間の間に、最低でも19kmの距離を移動する予定である。

電力源としては、プルトニウム238の崩壊熱を利用する原子力電池(RTG)を使用する。火星探査機でのRTGは、バイキング1号とバイキング2号着陸機でも使用実績がある。昼夜や季節に関係なく一定の電力が得られるうえ、余熱はパイプを通じて探査機のシステムの保温に使用できる。キュリオシティで使われるRTGはボーイング社が開発した最新のMulti-Mission Radioisotope Thermoelectric Generatorと呼ばれるタイプである。重量は約50kgで4.8kgのプルトニウム238を搭載しており、打上げ時の事故で衝突、爆発、再突入による落下が起きてもプルトニウムが守られるように保護層で覆われている[7]。ミッション初期には約2000Wの発熱から125Wの電力を得られ、14年後でも100Wの電力が得られる。キュリオシティは1日に2.5kWhの電力が得られる(太陽電池を使用していたMERでは1日に約0.6kWhの電力しか供給出来なかった)。

キュリオシティが活動を予定している地域の火星の気温は、+30から −127℃の間で変動すると予想されている。このため、Heat rejection system (HRS)を使って機器の温度を維持する設計となっている。長さ60mのパイプ内にポンプで流体を流し、MMRTGからの熱で保温する。温度が上昇しすぎる場合は冷却にも使える。
キュリオシティに搭載された記録装置の容量は約4ギガバイトしかないため、打ち上げ時点では容量の大部分は着陸用ソフトに使っており、そのままでは最小限の探査しか行えないが、地球から遠隔でアップデートできるように設計されているため、火星到着後は不要になったソフトを観測器機の制御用ソフトに更新してから本格的な運用を始める[8]。


現状は、次の3つに焦点が絞られている。

① 超小型高性能分析装置を積んだ‘走行ロボット’が、‘粘土鉱物’を採集すべく2カ月の旅に出発している。
  その結果は、今年の10月には、情報が得られるのだろうと予測されている。

② 粘土鉱物の採集と分析 :‘生物’の存在の是非を左右する‘粘土鉱物’の採取と最大の関心事、その‘分析’。分析技術は、‘ガスクロ技術’。

② 新ロケットエンジンの開発 : 従来のロケットエンジンでは、早くても火星まで片道‘約8カ月’。この‘約8カ月’が乗組員には耐えられない。そこで、新エンジンン、‘プラズマ’を利用した技術で、10倍のスピードを確保しようとしている。



(つづく)





























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[2012/09/25 12:25] | サイエンス | トラックバック(0) | コメント(0) | page top
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