Moon to Mars Challenge
こんにちは. Moon to Mars(M2) Challengeのブログです.
M2 Challengeでは, 宇宙科学を専攻する東京大学と総合研究大学院大学の大学院生が中心となり, 超小型着陸ミッションの可能性を探る活動を展開しています.
着陸探査とは実際に計測器を天体に降ろして探査を行う方法で, 近年ではNASAのInsightやCuriosityのような探査機に代表されます. これらの探査機の活躍により重要な知見が人類に与えられてきました.
しかしながら, このような着陸探査には非常に大きなコストがかかるものです. 打ち上げコストを抑えた探査活動を行うためにはペイロード(ロケットで運ばれる荷物)を小型軽量化する必要が有ります.
超小型探査機には以下のメリットがあります
i)大型ペイロードに相乗りで宇宙へ行ける
ii)リスクが大きい地形へのアクセスが可能
i)に関して, ペイロードの大きさはミッションによってまちまちですがその一方でロケットは規格化されています. そのため打ち上げの余剰ペイロードの有効活用はこれまでよく考えられてきました. 過去にはやぶさ2の打ち上げの際には超小型副ペイロードが一緒に打ち上げられました. 近い将来に月や火星表面への着陸の機会が増加するにつれ, 着陸機の余剰ペイロードの有効活用を考える必要性は増してくるのではないでしょうか.
ii)に関しては, 科学的意義のある地形は往々にしてリスキーであります. 例えば惑星内部の物質がむき出しになっているとされるクレータの中央丘は科学的知見の宝庫ですが, 傾斜角度が大きいと, ランダ(着陸機)やローバ(移動型の測定器)にとって到達が難しくなります. ここでいう難しさとは技術的に不可能であるという意味合いよりも, 貴重なローバが転倒してしまうと重要なミッションの継続が困難になってしまうという意味合いが強く含まれます. 超小型探査機は主探査機の代わりに科学的知見の宝庫である高リスクな地形にアクセスすることにより, ミッションに貢献することが可能です.
一方で超小型探査機のデメリットとしては走破力が低いなどの問題があります. これはCuriosityのような大型ローバの構造を単純にスケールダウンすれば解決する話ではなく, 超小型探査機の実現のための技術開発を検討すること, 超小型探査機を活用した科学探査を検討すること. そこが私たちのチャレンジの着眼点です.
私たちのチャレンジが通常の研究と異なる点として, 活動の経過をブログで公開することにより外部との接触を図り, アウトリーチを試みる点です. これは従来の研究活動とは事変わる新たな試みです.
超小型宇宙機の, 非常に限られたリソースでどのような探査活動が行えるか, 何ができるのか, これには柔軟なアイディアが求めれらます. 数十年後の宇宙ミッションのために必要な事をオープンに議論できる場を作りたいという思いから, 私たちはこのようなブログを設置する事にしました.
本ブログは, 様々な角度から, 超小型着陸ミッションの可能性を世界の誰とでも簡単に議論できるハブのような存在になることを目指しています.
宇宙開発の潮流と超小型着陸ミッション
1969年アポロ11号ミッションによって人類は月面に到達しました. リアルタイムでニュースを見ていた方は恐らく一生物の胸の高鳴りを経験したと思います. その後人類は1972年のアポロ17号を最後に約半世紀の間月面に足を踏みしめることはありませんでした. しかしながら近年NASAによってAltemis計画が発表され, 近い未来に再び人類が月面に行くことが決まりました. 私が生きてる内に天体上での有人活動を目撃できることは非常に楽しみです. そして宇宙開発を取り巻く環境は半世紀前と比較して大きく変化していますので, この計画は宇宙開発の潮流の大きな転換点となるのではないかと予想されます.
半世紀前のアポロ計画の時代には, 宇宙開発は国家プロジェクトであり国家機関の主導によって行われていました. その時代の宇宙開発は国家の威信をかけた競争の意味合いが強く, 参加できるのは潤沢を資金を有する少数の国家に限られていました. その一方で近年の宇宙は民間企業や大学, 途上国など新たなプレイヤーにとっても決してハードルが高すぎるものではなくなってきています.
地球周回衛星の世界では, 地表の撮像やインターネット通信のルータの役割を担える超小型衛星が頻繁に打ち上げられるようになりました. 数10~数100kg程度の超小型衛星は数トン程度の大型衛星と比較して開発費は約1/100と言われており, 大学の研究室や企業, 途上国なども衛星を所持し, 利用することはかつてほどハードルが高いものではなくなりました. (参考) 開発費もさることながら, 打ち上げコストも安くなります. なぜならば, ロケットや補給船に搭載可能ペイロード(荷物重量)に対し, 主目的となるペイロードに余裕がある場合に余剰となるペイロードを有効活用することが可能となるからです. そしてこれらの衛星を利用したビジネスも生まれています. 一例にすぎませんが, 衛星から工場の前に並ぶトラックの台数を観測したデータなどは金融業界にとって価値の高い情報となるようです.
さて本題の"着陸"の世界はどうなっているでしょうか. 月や火星に直接宇宙機を降ろす着陸ミッションでは, 周回衛星からでは難しい地表の詳細な観測や,サンプリングなど, あくまで科学探査に絞っても非常に価値の高い活動が可能です. これまでにNASAやESAが火星に探査機を送り込んでいる他, 中国も月面への軟着陸に成功しています. 現在の着陸ミッションは国家の研究機関主導で行われ, まだまだ民間や研究室にはハードルが高いものとなっています. しかしながら, この状況は今後数十年で大きく変わると思われます.
先述のAltemis計画では, CLPS(Commercial Lunar Payload Searvice)という枠組みが制定されており, 物資を運ぶ輸送系となるロケットや着陸機は民間企業が担うことになっています. 民間企業が輸送をサービスとして提供することで, お金さえ出せば月面上に物資を持っていくことができるという世界になり, 月面そして将来は火星表面に着陸するハードルは今とは比べものにならないほど低くなると思われます. iSpaceなどのスタートアップ企業は, 月面上をローバ(移動ロボット)により探査し, 水の存在に関する地図情報を宇宙開発機関などに販売するビジネスモデルを提唱しています. 現在, 超小型地球周回衛星で起こっているのと同等のことが数十年後には超小型着陸ミッションの世界にも起こるだろうと思われます. 月, 火星表面へ数多くの便が発着する未来においては, まさに超小型衛星の世界で起きているように, 民間企業, 大学, 新興国などの新たなプレイヤー参入し, 新たなビジネスや小回りの効いた研究活動が行われると考えられます. 私たちM2 Challengeの活動の目的は, この未来に必要とされるであろう超小型宇宙機の活用方法を検討することです.
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[ご来訪お礼]
本日は特別公開にお越し下さり誠にありがとうございました！
大変ありがたいことに大盛況となりましたものの，
よりじっくりとご説明できなかった点，
心苦しく，申し訳ございませんでした．
それにも関わらず，
様々な方々にご興味，ご助言を頂けたこと，
新しいご縁が生まれましたこと，
に深くお礼申し上げます．
これから更に小型のローバーの可能性を探りますとともに，
それを駆使することででしか達成できない科学成果，
そして何よりも純粋なワクワク感を，
皆様と共有，ご理解を頂けますよう一層邁進致します！
改めまして，
本日はお休みの日に会場にまで足をお運び頂きまして，
誠にありがとうございました！！
引き続きよろしくお願いします！！
(来場者の方にゴージャスなネクタイピンを頂きました！
M2 challenge 版もいずれよろしくお願いします笑)
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[いよいよ明日公開！]
JAXA相模原キャンパス特別公開
11月2日土曜日10時より
http://www.isas.jaxa.jp/outreach/events/002183.html
M2challengeも第5会場3Fにて
a)ローバーのデモ
b)展示発表
を行います！
会場でお待ちしてます！
宜しくお願いします！
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[特別公開準備]
~TOMOくん量産~
今までは１機のローバーの改良が焦点になりましたが，
明後日のJAXA相模原キャンパス特別公開に向けて，
現在は量産化に入っています，
車輪もカラフルでソフトな色合いにデコレートされました！
当日どのような風に見えるのか楽しみですね！
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今週の土曜日は?!
「宇宙研特別公開」
http://www.isas.jaxa.jp/outreach/events/002183.html
M2challengeも第5会場3Fにて
a)ローバーのデモ
b)展示発表
を行います！宜しくお願いします！
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