人類が火星を探検するには何歩必要でしょうか？ |趙宇燕

火星には火がないのに、なぜ「火星」と呼ばれるのでしょうか?

赤く光っていることから、もともとホタルと呼ばれていました。火星は中国人が付けた名前であり、ヨーロッパ人はそれを戦争の神と呼んでいます。

古代ローマ神話をはじめ、元々の古代ギリシャ神話では戦争と関係があるとも考えられていました。火星の英語名はMarsで、ローマ神話の戦争の神の名前であり、ギリシャ神話ではAresと呼ばれています。

▲火星における人類の推測

多くの人は、土星は短気だと誤解していますが、実際は「温厚な」惑星なのかもしれません。火星の気温は実は地球よりもずっと低いのです。最低気温はマイナス140度に達し、平均気温はマイナス63度です。場所によっては気温が 0 度を少し上回ることもありますが、ほとんどの時間は非常に寒いです。

人類は火星の探査にどれほど努力しているのでしょうか?

火星探査機が火星へ旅立つとき、地球と火星の距離が最短になることを期待しています。これは約 26 か月に 1 回発生します。火星まで飛行するには約8か月かかるため、これにより燃料を節約できます。他のサイクルを使用して打ち上げる場合、より多くの燃料が必要になる可能性があります。

▲火星探査ミッション（2019年末時点のデータ）

実際、1960年頃から、過去60年間の探査において、人類は継続的に火星への探査機を打ち上げてきましたが、直接火星へ行った探査機もあれば、金星へ行ってから火星へ行った探査機もありました。それぞれの探査機には異なる使命があります。

1997 年をノードと見なします。それまでに20件以上の検出があったが、成功したのは3分の1程度に過ぎなかった。しかし、1997年以降、特に米国では、全体的な検出技術が非常に成熟し、成功率が大幅に向上しました。

天問1号はどのようにして火星探査を達成するのでしょうか?

「天問1号」の探査は2つの部分に分けられ、1つは周回機、もう1つは着陸機/火星探査車である。

そのうち、火星探査機は火星の地球規模の探査を行うことができます。具体的には、火星近傍軌道に留まり火星の周囲を飛行し、火星表面のリモートセンシング探査や宇宙環境探査を継続することが可能です。これにより、火星の表面構成、磁場、宇宙環境、地表付近、地表下の構造などについて多くの調査を実施し、多くの新たなデータを得ることができるようになります。

▲中国の火星探査機「天問1号」が火星北半球の秘密を探る

一方、着陸機/火星探査車もあります。天問1号「着陸機」は、正確には、珠容火星探査車が安全に着陸するのを助けるために設計された着陸プラットフォームです。通常、着陸機は着陸地点の周囲の地上探査を行うことができますが、着陸機自体は移動できません。火星探査車はさらに一歩進んで、火星の表面を移動し、その途中で地質学的ターゲットを分析することができます。ここで注目すべきは、天問1号着陸船には科学的なペイロードは搭載されておらず、すべての科学探査は珠容火星探査車に依存しているということだ。

探査車は現在、これまでほとんど研究されてこなかった場所、火星の北半球に向かっている。表面には大量の塵があり、分光学的観点から見ることが難しいため、リモートセンシング衛星から非常に鮮明に見ることは困難です。

▲北側の青い部分は低地です。中国の天問1号着陸地点はユートピア平原第2号

中国の火星探査車は火星の地下に水の氷が埋まっているかどうか、またこの場所の磁場がどのようなものかを調べるために、その構成を調査します。天問1号は中国初の単独深宇宙探査ミッションであるため、打ち上げから現在の軌道上での軌道修正、着陸技術に至るまで、中国が初めて探求するものである。

▲火星の地表の下には確かに水の氷がある

火星探査機「天問1号」は国際的にどの程度の威力があるのでしょうか?

▲過去および今後の火星探査機の着陸地点

2011年11月8日、中国初の火星探査機「迎火1号」がロシアの火星探査機「フォボス・グルント」とともに火星へのミッションに出発した。ミッション中、フォボス・グルント探査機は計画通りに軌道を変えることができず、ミッションは失敗に終わった。

火星探査の方法は技術の進歩とともに徐々に発展してきました。当初はフライバイ探査（フライバイ探査とも呼ばれる）のみが可能でした。 **フライバイ検出では火星の周回軌道に入ることはできず、火星付近の空間を飛行するだけです。主に火星の写真を撮影し、大気パラメータなどを検出することができます。**初期の米国の探査機は、火星を周回するか、火星の近くを飛行するか、または周回機から着陸機を投下しました。

一般的に言えば、各ミッションには主要な検出方法があります。たとえば、一部のミッションは周回探査であり、一部のミッションは着陸または巡回探査です。しかし、天問1号ミッション以前には、軌道周回と地上巡回の両方を同時に達成したミッションはなかった。

天問1号は中国が単独で火星全体を探査する初のミッションである。このプローブは非常に特別です。初めて「周回」「着陸」「巡回」を一気に実現した。これは、探査機が着陸するだけでなく、ローバーが表面を巡回できるようにする必要があることを意味し、これは非常に困難です。天問1号は惑星探査の偉業を成し遂げたと言える。

結局のところ、火星への着陸自体が非常に困難であり、欧州連合はまだ一度も成功していない。

「天問」シリーズは今後、どのような惑星探査計画がありますか？

天問1号は中国の惑星探査計画全体の中で最初のものである。これまでの「嫦娥シリーズ」は主に月の周りの探査を行っていたが、今回、天問シリーズを打ち上げた。

▲惑星、衛星、惑星系の起源と進化

天問シリーズでは火星探査に加え、他の惑星の探査も計画されている。例えば、天問2号は2024年頃に小惑星を探査する予定だ。

木星系の探査を含め、この宇宙船は非常に長期間飛行することになる。この探査機は小惑星帯を通過し、その後木星に到達し、木星系とその衛星の1つに比較的近い探査を行う予定だ。

2028年には、火星のサンプルを地球に持ち帰る火星サンプルリターンミッションも計画しており、これも非常に楽しみです。

人類は「次の地球」を見つけて移住することができるのでしょうか？

早くそこに到着できるかどうかによります。例えば、今私たちが火星に行くとしたら、高速鉄道やスペースシャトルに乗るのと同じくらい簡単かつ迅速にそこに行けるなら、それは可能になるかもしれません。しかし、旅が 6 ～ 8 か月続き、そこで宿泊しなければならない場合、全体的な体験が特に良いものにならない可能性があります。

もう一つの疑問は、それを見つけることができるかどうかです。私は個人的に、地球に非常によく似た惑星が存在するはずだと考えています。

人類の現在の太陽系探査は、地球の環境に非常に似ている、あるいはかつて地球の環境に非常に似ていた可能性のある惑星を見つけることも目的としています。現在、火星もその一つだと考えられていますが、実は金星も地球と非常によく似ています。

▲科学的研究により、火星にはかつて液体の水、生命に必要な物質、エネルギーが存在していたことが判明した

これらの惑星は初期の頃は地球と非常によく似ていたかもしれませんが、異なる進路をたどりました。私たちは彼らがなぜその道を選んだのかを知りたいのですが、これは惑星科学者たちが非常に興味を持っていることでもあります。

（この記事は趙宇の舞台裏インタビュー動画を編集したものです）