「嫦娥」は地球と月を結び、数千マイル離れた月の美しさを共有します - 我が国の月探査プロジェクトの科学的成果

「明るい月はいつ現れたのか。杯を上げて青空に問いかける。天国の宮殿では今何年なのだろうか。」古代より、中国の人々は月に対して独特で深い愛情を抱いており、数え切れないほどの有名な作品を残しています。人々は月を見上げると、その静かで平和な美しさに酔いしれ、故郷や親戚、友人への懐かしさ、心の中の孤独やもどかしさなどの悲しみを呼び起こし、宇宙や人生への理解を促します。月は中国文化に貴重な遺産を刻み込んでいます。嫦娥プロジェクトの発展に伴い、人々はいつになったら月に着陸し、広漢宮を探検し、月桂樹を見ることができるのか、と無限の期待と白熱した議論を抱き始めた。

「嫦娥プロジェクト」は中国の月探査プロジェクトの別名です。これは、人工衛星、有人宇宙飛行に続く中国の宇宙活動における３番目のマイルストーンとなる。これは、中国の宇宙産業が地球近傍から深宇宙へと拡大するための出発点でもある。 「周回、着陸、帰還」の3段階戦略が実施される。嫦娥1号と嫦娥2号の衛星は月を周回して、月の全地球的、全体的、包括的な探査を実施する。嫦娥3号と嫦娥4号の探査機は、それぞれ月の虹の湾と月の裏側にある南極エイトケン盆地に軟着陸し、軟着陸と月面車の技術をテストし、着陸エリアで現地探査と月面ベースの天文観測を行う予定。嫦娥5号は月面の探査とサンプル採取を行い、サンプルを地球に送り返す予定。嫦娥プロジェクトは5回の戦闘で5回の勝利を収め、豊富な科学的成果を達成しました。これは、我が国が科学技術と航空宇宙分野で強力な国家を築くための重要な一歩です。

嫦娥1号の科学的成果

嫦娥1号は初の月探査を達成し、4つの大きな科学的成果を上げた。

まず、世界で初めて月面全体の3次元立体画像を取得しました。これまで、月を探査していた他の国々は、主に月の平面地図を描いていました。 3次元立体地図は比較的少なく、高緯度地域の写真撮影は困難でした。嫦娥1号にはCCDステレオカメラとレーザー高度計が搭載されており、月の3次元地図を描いた。科学者は月面の基本構造と地形単位を細かく分類することができ、月と着陸地点の選択についてより深く理解するための基礎を提供することができます。

2つ目は、月面における重要な元素や鉱物資源の分布を探ることです。嫦娥1号は、鉄、チタン、ウラン、カリウム、シリコン、アルミニウム、希土類元素など14の重要な元素の地理的分布を調査し、月の鉱物資源の開発と月面基地の建設の基礎を築いた。

3つ目は、月の土壌の厚さを検出することです。月には大気がありません。太陽風の影響により、月の土壌には地球上では希少で安全かつクリーンな核融合燃料であるヘリウム3が大量に含まれています。嫦娥1号はマイクロ波放射技術を用いて世界で初めて月の土壌の厚さを検出し、その埋蔵量は100万トン以上で、地球の1万年分のエネルギー需要を満たすのに十分であると推定した。

4つ目は地球・月間の宇宙環境を探査することです。月は地球から 38 万キロメートル離れており、地球の磁場空間の遠方磁気尾領域にあります。嫦娥1号は太陽宇宙線、高エネルギー粒子、太陽風プラズマを検出した。これは、宇宙物理現象とそれが地球と月付近の宇宙空間に与える影響を深く理解する上で非常に重要な意味を持つ。

嫦娥2号の科学的成果

嫦娥2号は前任機の成果を基盤として、より先進的な技術とより高い精度で月の包括的な探査を続けている。また、その後の月面探査や着陸ミッションのための強固な基盤を築き、多くの分野で科学的成果を達成しました。

最初のステップは、月面の高解像度の3次元ステレオ画像を取得することです。嫦娥1号の解像度は120メートル、嫦娥2号の解像度は7メートルで、画質やデータの一貫性において世界最高レベルに達している。

2つ目は、嫦娥3号の軟着陸ミッションのためのデータと技術を準備することです。軟着陸には着陸地点の高精度な画像が必要です。このため、嫦娥2号は楕円軌道に入り、彩虹灘上空を通過する際の月の周期の61秒を利用して、高度15キロの月面のクローズアップ画像を撮影した。さらに、嫦娥3号主エンジンの着陸作業戦略が部分的に検証されました。

総合的な月探査と地球・月および月近傍の宇宙環境の探査という点では、嫦娥2号は世界で初めて臭化ランタン結晶を用いて月面の元素分布を検出し、月全体をX線で覆い、太陽X線バーストと宇宙ガンマバーストを観測した探査機である。

割り当てられたすべての任務を完了した後、嫦娥2号はさらに壮大な旅に出発した。月周回軌道から出発し、10か月間の科学探査ミッションのため、150万キロ離れた太陽・地球ラグランジュL2点まで飛行した。その後も星空の奥深くまで進み、地球から700万キロ離れた小惑星トータティス4179に接近し、高解像度の光学画像を撮影し、我が国初の惑星間探査機となった。

嫦娥3号の科学的成果

嫦娥3号のミッションにより、我が国は世界で3番目に月面への軟着陸を達成した国となりました。探査機と月面車は「月を測定し、地球を観察し、空を調査し」、実りある科学的成果を達成した。

月面調査とは、月面の地形、地質構造、資源分布を現地で調査することを指します。着陸地点では、嫦娥3号は月レーダーを使って月の土壌の浅い構造と厚さを探知し、初めて月の地質断面を描き、新しいタイプの玄武岩を発見した。科学者たちは、着陸地点の月の土壌の化学組成と鉱物組成、月の土壌の厚さ、玄武岩の深さに基づいて、25億年前にもこの地域で火山噴火が起こっていたと判定し、月の晩期マグマ活動と地質学的進化に関する新たな知見を提供した。

地球観測とは、嫦娥3号による地球の宇宙プラズマ層の検出を指します。地球のプラズマ圏は、地球の磁力線によって束縛された冷たく高密度のイオンで満たされた、地球の磁気圏内のドーナツ型の領域です。嫦娥3号は長期定点観測を通じて3次元画像を取得し、プラズマ層の双楕円構造を発見し、太陽活動と地磁気活動が地球の宇宙環境に与える影響を実証した。

月はゆっくりと自転し、大気がなく、電離層が薄いため、天体観測には理想的な場所です。嫦娥3号は月面の天体望遠鏡として機能し、複数の天空領域の近紫外線調査と、8つの食連星とこと座RR変光星の長期的な光の変化の監視を実施し、連星の理論モデルを検証するための基礎を提供します。また、月の外気圏の水分含有量を高精度に検出し、ハッブル望遠鏡がこれまで月面に大量の水分子を検出していたという誤った結論を訂正しました。

嫦娥4号の科学的成果

嫦娥4号は中国の宇宙計画によって達成された人類による月探査における新たな記録である。月の裏側への有人探査機の初の軟着陸と巡回探査、中継衛星を介した月裏側と地上局間の初の通信、月裏側での初の低周波電波天文観測を達成した。

新しい記録は新しい結果をもたらします。嫦娥4号は、月の裏側の地形、物質構成、初期の衝突の歴史、マグマ噴火の歴史、月の土壌形成メカニズム、宇宙風化特性についての人々の認識を更新した。

嫦娥4号は現地探査を通じて、初めて月の深部物質の組成を知り、南極エイトケン盆地の複雑な衝突史を明らかにし、巡回経路下約400メートルの地質層構造を取得し、月の裏側の地質進化の研究に新たな知見をもたらした。

嫦娥4号は月面上の中性子、放射線量、中性原子を検出した。検出結果は、太陽風と月の表面の間の微視的相互作用の研究に重要な裏付けを提供しました。月面の放射線リスクについての理解を促進し、月面環境における宇宙飛行士の放射線量は地球の200倍であることを発見し、月面に着陸する宇宙飛行士に対する将来の放射線災害研究と防護設計の基礎を提供しました。

さらに、嫦娥4号は月の裏側のクリーンな電磁環境を利用して低周波電波天文観測を実施し、大量のデータを取得し、人類のこの分野における空白を埋めました。これは、太陽の低周波無線特性と月面の低周波無線環境を研究する上で大きな意義があります。

嫦娥5号の科学的成果

嫦娥5号は44年ぶりに月から人類のサンプルを持ち帰ることに成功した。これは我が国にとってこれまでで最も複雑で実行が困難な宇宙ミッションであり、我が国の最高レベルの宇宙技術の結晶でもあります。月面サンプル採取、月面離陸、月周回軌道でのランデブー・ドッキング、高速再突入など一連の中核技術の突破に加え、科学者らは月サンプルの研究過程で継続的に新たな成果を生み出し、月の進化や月面の太陽風化など重要な科学的課題において新たな進歩を達成した。

研究により、嫦娥5号着陸地点の玄武岩は20億3000万±0.4億年前に形成されたことが判明した。これは米国とソ連が採取したサンプルよりも新しいもので、20億年前に月で火山活動があったことを証明している。これにより、月のマグマ活動が停止したとこれまで考えられていた時期がさらに8億年遡ることになる。同時に、この地域の岩石化学とマグマ水分含有量の調査により、後期月のマグマ活動の過程も明らかになりました。

月の表面は大気の保護がないため、微小隕石の衝突、太陽風、宇宙放射線などの厳しい宇宙風化にさらされ、それが月の表面物質の微視的形態と結晶構造を形成します。月の表面の風化の分析は、惑星の居住可能な環境の研究にとって非常に価値があります。これまで米国とソ連は月の低緯度地域でサンプルを採取していたが、いくつかの種類の宇宙風化のメカニズムは十分に解明されていなかった。嫦娥5号は高緯度地域でサンプルを採取し、宇宙風化の研究に独自の視点を提供した。

研究がさらに深まるにつれ、嫦娥5号はさらに重要な知見をもたらすだろう。期待しよう。