彼は「月面ラン」のために杭州で「賢い鷲の目」の訓練をした

画像出典：杭州リリース

「お父さん、いつ月に行けるの？」今年小学校1年生になったばかりの少年、ダンダンは父親の徐雪森をとても尊敬している。彼女にとって、空の月は玉兎と嫦娥と関係があるだけでなく、彼女の父親も月にとても近い人なのです。 「子供は深い科学的知識をあまり理解していませんが、私の研究が月と関係があることは知っています。」中秋節の前夜、記者は徐学森の職場である中国科学技術大学杭州高等研究院物理・光電子工学学院を訪れた。 1階の廊下の扉で仕切られた研究室では、2人の「月からの訪問者」が静かに「横たわっていた」。 2か月前、徐学森氏と杭州市高等法院主任教授の樹栄氏は一緒に北京に行き、嫦娥5号の月のサンプル2つを杭州に持ち帰った。浙江省が国家宇宙局の正式な承認を得て月のサンプルを入手したのは今回が初めてだ。

杭州高校の主任教授である徐学森氏とシュウ・ロン氏が月のサンプル証明書を披露している。写真提供：インタビュー対象者

徐学森氏は宇宙飛行士ではないが、同氏が開発に携わった「スペクトルペイロード」は何度も宇宙に飛び立ち、月面に着陸している。月面土壌の研究に焦点を当て、我が国のその後の月面探査プロジェクトに最も直接的な技術サポートを提供するために、より高度な機器を設計し、テストする必要があります。

インタビュー対象者から提供された嫦娥5号の月のサンプル2つ

「午前8時から午後10時まで」

彼らは月の土壌に「鷲の目」を作ろうとしている

徐学森さんは、とても忙しい夏休みを過ごしました。 「今日が何曜日かよく忘れてしまいます。」目の下に二つのクマを浮かべた彼は、隣にある緑色の装置を指差しながら、8月末に天問2号の科学搭載物の調整作業を行っていたと記者団に語った。

大きな緑色の装置は、横たわったロケットのような円筒形をしています。徐学森氏は、これは惑星表面環境シミュレーション プラットフォームであり、真空状態にしたり、極低温または極高温に設定して惑星表面環境をシミュレートできると紹介しました。実験サイクルの最も集中的な日には、チームメンバーは毎日さまざまな実験テストを実施する必要があります。機器に科学ペイロードを固定し、さまざまな条件下での機器の動作の安定性と信頼性をテストします。 「実験計画の決定から実験の完了まで、基本的に毎日午前8時から午後10時までかかります」と徐学森氏は語った。

「嫦娥2号から嫦娥6号まで、我が国の月探査探査機には、舒容教授のチームが参加して開発された科学的なペイロードが搭載されており、私もそのチームの一員です。」徐学森氏は記者団に対し、分光計は月の土壌の記録、分析、試験において重要な役割を果たしていると語った。

月の土壌には、人類がまだ発見していない多くの物質資源が含まれています。太陽光がさまざまな素材の表面に当たると、その素材特有のスペクトル特性が現れます。 「人間の指紋のようなもので、唯一無二のものです。」分光計にこのデータがあれば、月の土壌に含まれるさまざまな成分を判定し、識別することができます。

これまで科学者らは、人類が月面で発見した6番目の新鉱物「嫦娥石」など、大きな成果の検証に成功している。そして、中国の科学者が初めて月の土壌で発見した、自然に形成された数層のグラフェンなど、これらはすべて、さまざまな分析技術の助けを借りて達成されました。

仕事をうまくやり遂げたいなら、まず道具を研がなければなりません。現在、徐学森氏のチームは、この一対の月の土「イーグルアイズ」をさらに改良する予定です。嫦娥探査機が月に到着したとき、より広い波長範囲を測定でき、より高い解像度を持つ分光計ペイロードによって、探査機は検出した月の土壌物質の組成をより迅速かつ正確に識別できるようになり、その後の「掘削」ミッションのプロセスはよりスムーズで効率的になると想像してください。

9月3日、中国の月探査プロジェクトに関する正式ニュースが発表され、嫦娥7号ミッションがプロトタイプの開発作業を行っていることが発表された。 「嫦娥7号の重要な任務は月の南極の地質調査を行うことだ」と徐学森氏は明らかにした。 「実際の月の土壌でスペクトルの較正と実験を行うことで、チームはスペクトル機器のソフトウェアとアルゴリズムをさらに改良し、アップグレードします。月の土壌のデータがより正確になれば、分光計の認識効果も向上し、科学者が嫦娥7号の科学データを使って月のさらなる秘密を発見するのに役立つでしょう。」

特に注意してください

赤ちゃんを月から守る

2020年、嫦娥5号は月の嵐の海の北部にあるルムケル山の近くに着陸し、1,731グラムの月の土を採取して地球に帰還した。このわずか2キログラム未満の地球外土壌は、極めて大きな歴史的意義を持っています。これらは、約半世紀ぶりに人類が月から持ち帰った新たな月のサンプルであり、我が国が成し遂げた初の地球外サンプル採取ミッションでもあります。

現在、1,731グラムの月の土から切り出された2つのサンプルは、中国科学技術大学杭州高校に「一時保管」されている。 1 つの部分は 200 mg の粉末サンプルであり、もう 1 つの部分は 13 mg のフレークサンプルであり、合計重量は 213 mg です。 1 年間の研究サイクルが終了すると、チームは 2 つのサンプルを返却し、損失率が 10% を超えないようにする必要があります。

監視カメラから見た月の土壌「グローブボックス」。写真：リン・チェンチェン記者

徐学森氏や他の科学研究者たちが、このほんの一握りの土をどれほど大切にしているかは、容易に想像できるだろう。徐学森氏の携帯電話には監視ソフトがインストールされており、開くと月の土壌の現在の状況が表示される。徐学森さんは毎日1、2回開けて様子を見ると言っていた。 「月の土壌研究室に入るには厳しい承認プロセスが必要です。問題がないことはわかっていますが、月の土壌がまだ無傷であるかどうかを確認したいだけです。」

月の土を杭州に持ち帰ってから最初の一週間、徐学森さんはほぼ毎晩不眠症に悩まされた。毎夜空に輝く月とともに、地球から38万キロ離れたこの貴重な「特産品」をどう守っていくかを考えました。

まず第一に、月の土壌を保存するために、十分に過酷で「完璧な」環境を作り出す必要があります。現在、月の土を保管するための実験設備である「グローブボックス」は、ガス環境を厳密に管理しており、水分と酸素の含有量は0.1ppm（百万分の一）未満で、不活性ガスの窒素で満たされています。 2台のカメラが一年中「監視」し、近くの監視装置が環境の湿度、温度などのデータをリアルタイムで表示します。杭州高等法院はまた、将来の月面土壌実験に万全の準備を整えるため、80平方メートルの月面土壌専用実験室（クラス10,000クリーンルーム）を建設中である。

月の土が杭州に到着した直後、徐学森さんは月のサンプルを「グローブボックス」に入れた。写真は記者の倪燕強によるもの

「現時点では、月の土壌の蓋はまだ開けられていない」と徐学森氏は語った。 「損失率が10％だとすると、月の土壌粉末サンプル200mgの損失は20mgを超えることはない。おそらく、蓋を一度開けると、突風で土壌が吹き飛ばされる可能性がある。」研究チームは、この「貴重な土壌」を、機器の技術が完全に成熟したときにのみ使用すると決意している。操作には細心の注意を払い、限られた数のテストを有効に活用して、できるだけ多くのデータを取得する必要があります。

奇妙な名前の偶然

受け継がれた科学研究の精神

今月初め、『ネイチャー』誌は中国の科学研究チームによる嫦娥5号の月の土壌に関する研究の最新結果を発表した。1億2000万年前、月ではまだ火山活動が続いていた。つまり、恐竜が生きていた時代まで遡って月を見上げれば、月で火山が噴火するという壮大な現象を観察できるかもしれないのです。

「現代の人々は過去の月を見ることはできないが、この月はかつて古代の人々を照らしていた」という月の特性は、当初徐学森氏が月の土壌分光法の研究を選んだ大きな動機でした。彼は手の届かない何兆光年も離れた惑星を追い求めません。彼は、目に見えるものには、まだ多くの未知の研究の可能性があると信じています。地球に最も近い惑星は月であり、それは一生を捧げる価値のある科学的研究分野です。

「娘は今、科学者になるという夢を持っています」と徐学森さんは誇らしげに微笑んだ。「娘にとって、私の仕事はもっと神秘的で楽しいのかもしれません」彼は日々の教育において、科学研究の困難さについてわざわざ言及したり、この仕事の「重さ」を特に誇張したりすることはなく、すべての質問に答えるよう努めた。娘が幼稚園に通っていた頃、彼もクラスに行き、月に関する知識を教える科学の一般向けクラスを開いた。

徐学森さんは昨年より、中国科学技術大学杭州高校の修士課程の指導教員を務めている。彼は、科学者の精神の継承は若い世代にとって不可欠であると考えている。彼はこう語った。「私の名前には憧れの千学森と同じ漢字が2つ入っていますが、両親がわざと選んだわけではありません。ただ偶然に『科学研究を通じて国に貢献する』という気持ちが私の心に植え付けられたのです。私たちは先人たちの無私無欲で高潔な精神には及びませんが、彼らの例に倣い、仕事で彼らの優れた資質を真似することしかできません。」

徐学森氏と彼のチームは、月の土壌サンプルをグローブボックスのトランジションキャビンに入れました。写真は記者の倪燕強によるもの

そのため、彼にとって今年の中秋節は単なる平凡な日となりそうだ。故郷に帰って月を眺めるのではなく、研究室に残って「月の訪問者」のためのスペクトル分析機器をさらに改良することになるだろう。月面土壌研究の1年はあっという間に過ぎ、チームはタスクの各段階を完了するために時間と競争しなければなりません。

「嫦娥プロジェクト」は、中国の古典的かつロマンチックな神話「嫦娥の月への飛翔」にちなんで名付けられました。昼夜を問わず稼働する「月を追いかける」の技術版の背後には、徐学森氏のような無名の多くの科学研究者がいて、月への飛行という理想を真に実現しようと努力を続けている。彼らの力によって、私たちはどんどん満月に近づき、古代から現代まで「月を追いかける」という理想を叶え続けているのです。