Martian astronomy: Percy sees a 'Phobos eclipse' from Mars

火星上で撮影された観測データは、次世代の月面着陸機やサンプルリターン計画の精度を直結させる科学的な資産だ。NASAのパーサヴィアランスが今月、火星の衛星フォボスが太陽円盤を横切る様子をMastcam-Zカメラで捉えた。この「フォボス日食」の映像は、ただの天体ショーではなく、火星探査の将来を計画する上で不可欠な軌道データを提供する観測である。

フォボスは火星表面上空わずか6,000キロメートルを公転する小さな衛星で、火星自体の自転より速く、わずか7時間39分で火星を一周する。太陽の円盤に対して約四分の一の大きさで見え、移動は1分以内に完了する現象だ。撮影時に使われたMastcam-Zは、日食眼鏡と同じ原理のソーラーフィルターを装備して太陽を直視し、安全に撮像した。この手の観測は1970年代のバイキング1号に遡り、2004年のオポチュニティ、そしてキュリオシティとパーサヴィアランスへと継続されている。現在、パーサヴィアランスは夜間の観測キャンペーンも展開中で、今後さらに複数の撮像データが蓄積される予定だ。

こうした観測の真の価値は、フォボスの軌道位置を100メートル精度以上で特定できることにある。地球上の最大級望遠鏡よりも火星上の探査機はフォボスに圧倒的に近いため、3段階の試験運用を経て現在は誤差が数キロメートル単位まで改善されている。さらに重要なのは、この軌道データからフォボスと火星の内部構造を理解する道が開かれることだ。フォボスが火星に及ぼす潮汐力により軌道は徐々に変化し、その変化パターンから火星マントルの物質的な柔軟性すなわち内部の固さや流動性が推測される。スピリットとオポチュニティの時代から今のキュリオシティとパーサヴィアランスまで、三十年近い長期観測データの蓄積は、そうした内部構造の理解を確実にする。

こうした軌道精密化は、次の段階の火星衛星ミッションに直結する。JAXAとNASAの共同ミッション「火星衛星探査計画」は、H3ロケットで2026年10月19日に種子島宇宙センターから打ち上げられる予定だ。このミッションはフォボスに2027年に接近し、2031年からサンプルを地球に返送する。パーサヴィアランスが今積み重ねている観測データは、その接近・着陸・サンプル採集の精度を大きく左右する指針となる。日本の部品・装置メーカーにとっては、JAXA関連機器の製造はもとより、火星探査の継続に伴う需要の持続性をこうした基礎的な観測作業の中に見出すことができるだろう。

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