火星の衛星採取目指す日本

日本宇宙航空研究開発機構（JAXA）が火星の衛星からサンプルを採取し地球に持ち帰る無人探査機「MMX（火星衛星探査機）」を、今後数ヶ月以内に種子島宇宙センターから打ち上げる計画を進めている。太陽系の起源や生命の誕生に関わる重要な手がかりを得るため、国際協力体制で実現させようとするこのミッションは、日本の宇宙産業が直面する技術課題と国際競争環境を同時に示している。

MMXは火星を周回する軌道に約3年間滞在し、内側の衛星フォボスに着陸してサンプルを採取する。採取量は10グラム以上とされ、フランス製の探査機「IDEFIX」も搭載してフォボスの地表観測を実施する。外側の衛星デイモスについては着陸せず観測のみを行い、その後回収カプセルが地球に向けて2031年頃にオーストラリアへの着陸を目指す。火星とその衛星がいかに形成されたのかを明らかにすることが主目標であり、JAXAは太陽系の誕生メカニズムや、水銀・金星・地球・火星といった岩石惑星がいかに生命を育む環境を獲得したのかを理解する上で不可欠だと位置づけている。

火星の衛星の起源については二つの仮説がある。「巨大衝突仮説」は、ある天体が火星に衝突した結果として衛星が形成されたと考える説であり、「捕獲仮説」は太陽系の外側に存在した小惑星が火星の重力に捕獲されたというものである。フランスの天体物理学者で本ミッションに参加するパトリック・ミシェル氏は、フォボスとデイモスが実は太陽系の外側から水や揮発性物質、有機化合物を内側の惑星群に運んできた「運搬システム」の遺物であり、それらは生命の起源や発生に関わる材料を届けた可能性があると指摘している。つまり、このミッションのサンプルは、地球を含む岩石惑星がいかにして生命の素となる物質を獲得したのかという宇宙規模の謎に答える鍵を握っているのだ。また、JAXAはフォボスを「天然の宇宙ステーション」として位置づけ、将来の有人火星探査に必要な往復技術を実証する道としても位置づけている。

このプロジェクトはフランス国立宇宙研究センター、ドイツ航空宇宙センター、NASA、欧州宇宙機関のほか、多くの大学と民間企業との国際協力で進められている。技術的な課題として注目されるのが、フォボスの極めて低い重力環境での着陸機の脚の開発である。三菱電機のエンジニア、上原晃也氏は、低重力下では着陸時の衝撃吸収が探査機の転倒を防ぐ唯一の手段であるため、脚の設計が極めて難しいと述べている。日本は月面着陸機「SLIM」が2024年に月面に着地した経験と、小惑星からのサンプル回収に成功した「はやぶさ2」の実績を有しており、これらの経験がMMXに活かされることになる。一方、国際競争は激化している。アメリカのパーサヴィアランスは既にサンプル採取済みだが地球への帰還ミッションが事実上中止となっており、中国のTianwen-3は2028年打ち上げ予定で2031年頃のサンプル帰還を予定している。中国は既に2021年にTianwen-1ミッションで火星ローバー「祝融」を着陸させており、これは中国の宇宙計画における最大級の成功とされている。

精密な機械加工、耐久性の高い部品、極限環境で機能する素材の開発・供給といった、宇宙産業に求められる高度な技術は、日本の製造基盤があってこそ初めて実現可能である。MMXが国際競争の中で目標を達成できるかどうかは、日本の産業基盤全体の競争力を世界に示す機会であり、部品・装置・素材を製造する事業者にとって、今後の受注と事業展開を左右する重要な注視点となると考えられる。

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