月が掘られてから1年 |我が国初の月サンプル回収ミッションの完全な説明

中国共産党創立100周年を祝い、若者に航空宇宙科学を学ぶよう奨励するため、中国航空宇宙科学普及メディアプラットフォームと遼寧省の雑誌「新青年」は、「党創立100周年記念に捧げる―中国の航空宇宙科学技術成果の旅」というコラムを立ち上げ、若者に中国の航空宇宙科学技術の成果を伝えている。

2020年11月24日、月探査機「嫦娥5号」が海南省文昌宇宙発射センターから打ち上げられ、月サンプル帰還ミッションを開始した。 12月17日、月探査機「嫦娥5号」は1,731グラムの月サンプルを積んで内モンゴル四子王旗の指定地域に着陸し、わが国初の月サンプルリターンミッションを成功裏に完了した。それで、中国はいつから月探査を始めたのでしょうか?なぜ月を探検するのですか?嫦娥5号の月サンプル帰還の旅はどのようなものですか？読み進めると、これらの質問に一つずつ答えていきます。

古来より、私たち中国民族は月に対する幻想と憧れに満ちてきました。古代では、人々は地球から月を眺め、遠くから観察することしかできませんでした。そこで彼らは月について歌い、詩を通して感情を表現しました。商王朝の甲骨文にはすでに月食の記録があったと記録されている。彼らは太陰暦を観察して制定し、潮汐が月と切り離せないものであることを発見しました...私たちの祖先が何千回も月を観察した後、どのように要約し結論付けたかを想像することは、今日の私たちにとってさえ困難です。

長い歴史の流れが流れても、中国国民の月に対する感情は変わらない。現在、中国の宇宙計画は月探査において世界のリーダー的存在となっている。複数の月探査機を打ち上げ、月周回軌道の確立、月面への着陸と巡回、そして月からのサンプル採取と帰還を完了し、終わりのない興奮と実りある成果をもたらしました。それで、私たちの月への旅はどのように始まったのでしょうか?

すべては月から来た小さな岩から始まった

1978年5月28日、アメリカ大統領の国家安全保障担当補佐官ズビグニュー・ブレジンスキーが中国を訪問した際、彼は私たちに特別な贈り物、指先ほどの大きさの月の岩石サンプルを贈りました。この小さな月の岩石は重さがわずか1グラムで、アポロ有人月面ミッションを遂行した宇宙飛行士が月から持ち帰った月の岩石サンプルのごく一部です。

これは中国人が本物の月の岩石に接触した初めての事例であった。小さな破片ではあったが、月から来たものであり、数千年にわたり月探査への情熱を積み重ねてきた中国国民を興奮させた。彼らは、この月の石が米国のアポロ計画のどのミッションから来たのか、月のどの地域から採取されたのか、その成分は何なのかなどを知りたがっていた。贈り物をした米国は、この情報について詳しく説明しなかった。彼らはこの月の岩石を使って、私たちのテスト能力と研究レベルを調べたかったのです。

それで、この月の石は、アメリカの宇宙飛行士による 6 回の有人月面ミッションのうちのどれから来たのでしょうか? 6 回の有人月面探査ミッションで、アメリカの宇宙飛行士は合計 382 キログラムの月の岩石と土壌のサンプルを持ち帰ったことを知っておく必要があります。

この月の石を理解したいなら、徹底的な研究を行う必要があります。そのため、1グラムの月の岩石が科学研究機関に引き渡され、関連する研究作業が行われました。当時、私の国には天体の岩石を研究する科学者はほとんどいませんでした。全国各地のさまざまな分野の専門家約100人が協議した結果、月の石の半分だけを研究用に持ち帰り、残りの半分は北京天文館に展示用に送ることに決定した。今日でも、北京天文館に保存されている月の岩石の残り 0.5 グラムを見ることができます。

北京天文館に保存されている半グラムの月の岩石

専門家たちは、わずか0.5グラムの月の石を前に、慎重にテストと分析を行った。彼らは、月の岩石の鉱物組成、構造、微量元素、化学組成、物理的性質、生成環境、形成条件を決定した。最終的に専門家は、月の岩石はアポロ17号宇宙船によって収集されたサンプルから来たものだと推測した。米国が発表したデータを参考に、月の岩石が採取された場所や照明条件も特定した。

専門家らが米国から寄贈された1グラムの月の石を開封

実りある成果にもかかわらず、中国国民は自らの力で月を探査することをさらに楽しみにしている。数十年にわたるたゆまぬ努力の末、我が国の月探査プロジェクトはついに2004年に承認されました。中国の月探査プロジェクトは「嫦娥プロジェクト」と名付けられ、中国人民の千年来の夢である月探査が実現されようとしている。

嫦娥プロジェクトのロゴは書道の特徴を持つ龍である

一対の足跡が「月」という言葉の輪郭を描いている

中国文明の継承者として、私たちは先人たちの肩の上に立ち、常にさらなる高みを目指し、月に向かって進んでいます。過去17年間、中国人民は自らの力で一歩一歩、「周回」、「着陸」、「帰還」の3段階の月探査プロジェクトを完成させ、月フライバイ探査、月軟着陸・巡回探査、月サンプルリターン探査を実現した。こんなにたくさんのことをやったのに、なぜ私たちは月を探検したいのでしょうか?古代からの夢であることはさておき、非常に費用がかかり困難な月探査は私たちに何をもたらすのでしょうか？

なぜ私たちは月を探検するのでしょうか?

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国家開発ニーズ

月面探査は国の総合的な国力を反映するものである。月探査プロジェクトの実施は、経済、科学技術、国家発展戦略の面で大きな意義を持っています。同時に、人々の大志を鼓舞し、国民精神を高め、国民の誇りを刺激し、国民の結束を強化することができます。

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地球と月についてもっと知る

月には大気や地質活動はほとんど存在せず、変化したり破壊されたりもしていない。したがって、月探査活動は、月の形成、進化、構造を理解するのに役立ち、そこから地球の起源と進化を理解し、地球と月に対する理解と知識を深めることができます。

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ハイテクの発展をリードする

月探査は、月科学、宇宙天文学、材料科学などの分野の革新と発展を促進し、より多くの分野の共通の発展を推進することができます。月探査は、航空宇宙工学システムの統合、深宇宙探査通信、宇宙打ち上げなどの技術の発展を促進し、情報技術、人工知能、リモートセンシングとテレメトリー、新エネルギー技術などのハイテク技術の発展を牽引し、間接的に科学技術の全体的な発展を推進します。

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月資源開発への準備

月資源の開発と利用は人類社会の持続可能な発展に大きな影響を与えるでしょう。月面探査活動は、人類による将来の月資源の開発と利用に備えるものとなります。例えば、月面のヘリウム3資源は、少なくとも100万トンの埋蔵量を持つ核融合燃料の一種で、人類が1万年以上使用できるが、地球上には10〜15トンしかない。

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宇宙天文観測の実施

月には大気がなく超真空環境なので、地球では不可能な紫外線天体観測などの天体観測が容易に行えます。月の裏側は常に地球から離れて面しており、地球上のさまざまな活動や低周波ノイズ、人間の活動の影響を受けません。よりリアルな宇宙情報が得られる「浄土」です。

月面探査には多くの利点があり、すべての主要な宇宙大国がそれに群がっているのも不思議ではありません。中国の月探査プロジェクトも昨年「ハイライト」を迎えた。月探査機「嫦娥5号」は中国初の月サンプル回収ミッションを完了し、初めて1.7キログラムの月サンプルを持ち帰った。では、嫦娥5号のエキサイティングな月探査の旅とはどのようなものなのでしょうか?

嫦娥5号の「掘削」の旅

2020年11月24日、嫦娥5号月探査機を搭載した長征5号ロケットが文昌宇宙発射センターで無事に打ち上げられ、我が国初の月サンプル帰還の旅が始まりました！それで、この月探査の旅のステップは何でしょうか?さあ、嫦娥5号とともに月への往復の旅に出ましょう！

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旅の第一歩は目的地に到着することです!

嫦娥5号は文昌宇宙発射センターから打ち上げられ、地球・月間の遷移軌道に直接入り、月へ向かって飛行した。嫦娥5号は月の近くに到着すると、まず「ブレーキ」をかけ、ブレーキを点火して月の周りを飛び、月面着陸に備えて徐々に減速する。

着陸機と探査機のみで構成される嫦娥3号と嫦娥4号とは異なり、嫦娥5号は上昇機、着陸機、周回機、帰還機の4つの部分で構成されています。月面着陸の際には、まずアセンダとランダーの組み合わせがオービタとリターナーの組み合わせから切り離され、月の周回軌道から月面へと向かいます。その後、着陸機と上昇機は月の前面の北西にあるラムカー山脈に着陸した。

嫦娥5号の構成

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旅の2番目のステップは、買い物、食事、そして食べることです!

嫦娥5号着陸船は、深穴掘削サンプラーとシャベル掘削複合機能サンプラーを使用して月のサンプルを採取し、その後サンプルを梱包します。荷物を詰めたら、いよいよアセンダーを作動させます。昇降機は月のサンプルを積んで月から打ち上げられ、月周回軌道に戻った。そこでは、オービターとリターナーの組み合わせが長い間待機していました。

嫦娥5号による月面サンプル採取の模式図

その後、アセンダはオービタとリターナーの組み合わせとドッキングし、サンプルをリターナーの内部に移送します。この時点で、昇順者は退却できます。アセンダを投棄した後、オービタとリターナは月を離れ、帰還の旅に出発します。

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旅の最後のステップは、お土産を持って帰ることです!

嫦娥5号が地球付近まで飛行した後、周回機も完璧な結末を迎えた。最後に、帰還者はサンプルを運び、「玄関先」で「石飛ばし」をして飛行速度を落とし、速度が速すぎたり遅すぎたりしないようにして、地球の大気圏にうまく突入できるようにします。大気圏の「情熱の洗礼」を通過し、内モンゴルの草原に着陸し、嫦娥5号のミッションは無事完了した。

嫦娥5号の周回機と帰還機の分離の模式図

嫦娥5号の月探査の旅は面白そうに思えませんか？嫦娥5号に続いて、嫦娥6号、嫦娥7号、嫦娥8号も打ち上げられ、再び月に行って「土を掘る」だけでなく、月の南極も訪れる予定です。

今後は、他の主要な宇宙大国や宇宙強国と協力し、長期にわたり自律的に運用できる国際的な月面研究ステーションを共同で開発・建設していきます。楽しみにしてますか？

編集者/ヤン・シーシュアン

レビュー/ヤン・ジエ

プロデューサー/曹暁勇

出典：中国航空宇宙科学