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火星の衛星から「生命の痕跡」狙う。2024年打上げのJAXA探査機「MMX」が目指す、世界初の偉業

MMX

火星の衛星「フォボス」に向かう、MMXのイメージ画像。

出典:宇宙航空研究開発機構

はやぶさ2が小惑星「リュウグウ」から帰還してもうすぐ1年。

日本の太陽系探査計画における次の大きなステップとして、火星の「衛星」への探査計画「MMX(Martian Moons eXploration)」がある。

JAXAは、8月19日、2024年に打ち上げを計画している「MMX」のミッションで着陸を予定している火星の衛星「フォボス」から、火星の物質を採取できる可能性があると発表した

フォボスのサンプルから火星の物質が発見されれば、NASAとESA(欧州宇宙機関)が共同で実施する2030年代の火星物質サンプルリターンミッション(MSR)に先駆けて、世界で初めて火星の物質を地球へと持ち帰ることになる。

またJAXAは、MMXによって火星の表面物質から「生命が存在した痕跡」を発見する可能性もあるとした。

果たしてMMXは、人類にいったい何をもたらすことになるのだろうか。その計画の全貌を見ていこう。

はやぶさとは異なる手法で挑むMMXの計画とは

MMXの計画

2024年に打上げられたあと、1年かけて火星に到達し、その後3年の探査を経て2029年に地球へと帰還を果たす計画だ。

出典:宇宙航空研究開発機構

火星衛星探査機MMXは、JAXA宇宙科学研究所が2024年の打ち上げを目指す探査機で、はやぶさ、はやぶさ2に続く、JAXAの小天体探査戦略の中核を担うミッションだ。

2024年9月に種子島宇宙センターから現在開発中のH3ロケットで打ち上げられ、約1年かけて火星圏に到達する。その後、およそ3年かけて火星の衛星「フォボス」を観測、着陸しサンプルを採取する計画だ。

着陸地点の決定にあたっては、初めて深宇宙でスーパーハイビジョンカメラによる火星の衛星を撮影する見込みとなっている。「はやぶさ2」が撮影した小惑星「リュウグウ」の様子が衝撃的であったように、見たこともない景色を見せてくれる期待が高い。

フォボスからサンプルを採取する方法は、はやぶさや、はやぶさ2とは異なる。

というのも、フォボスは小惑星「イトカワ」や「リュウグウ」よりも大きく(フォボス:直径約27km)、重力も強い。はやぶさやはやぶさ2のように、表面に一瞬舞い降りてすぐに浮上するサンプルリターン(タッチダウン)方式ではなく、しっかりと着陸して時間をかけて採取する方式を取らざるを得ない。

そのため、MMXでは、探査機本体が着陸して地中に筒状の採取装置「コアラー」を打ち込み、サンプルを採取する方式を取る。1カ所あたり10g、2カ所からサンプルを採取する計画で、最大20gのサンプルが採取することになる。

また、JAXAが開発するコアラーとは別に、NASAが提供する窒素ガスを吹き付けるタイプの採取装置を着陸脚の1つに取り付け、表面の物質も採取する予定だ。

「火星の2つの衛星はどうやった誕生したのか?」の真相へ

火星の衛星誕生の

「巨大衝突説」(左上)と「獲得説」(右下)のイメージ。

出典:宇宙航空研究開発機構

MMXの目標は、火星の2つの衛星フォボスとダイモスの成り立ちを解き明かすこと。

この2つの天体が火星の衛星となった経緯として、2つの可能性が考えられている。

1つは、宇宙のはるか遠くからやってきた小惑星が火星の重力に捉えられて衛星となった「獲得説」。もう1つが火星の表面に他の天体が衝突して大爆発が起き、巻き上げられた岩石が火星の周囲でふたたび集積して衛星になった「巨大衝突説」だ。

MMXがサンプルを無事に持ち帰ることができれば、その真相解明に1歩近づくことになる。

こういった小天体の由来を探っていく行為は、火星や地球へ、太陽系の遠い場所から水や有機物が運ばれてきた過程を解明することともつながっている。MMXは、はやぶさシリーズが打ち出した「生命の起源に迫る」という目標を継承するミッションでもあるのだ。

新たに浮上した「火星の生命の痕跡」発見の可能性

フォボス

火星のまわりを周回しているNASAの探査機「MRO」が撮影した「フォボス」。

出典:NASA

2019年、JAXAは「仮に現在も火星表面に微生物が存在して、それをMMXミッションで採取したサンプルが持ち帰ってしまう確率」を算出した。

火星の「衛星」を探査するのに、なぜ火星表面に存在する微生物を持ち帰る可能性を計算するのかと、不思議に思う人もいるかも知れない。実は、フォボス、ダイモス、どちらの天体にも、過去に火星に隕石が衝突した際に巻き上げられた物質が届いている可能性があると考えられている。

こうしてフォボスやダイモスに渡った微生物が、万が一MMXによって採取され、地球に持ち込まれるようなことがあり得るのなら、探査機全体を完全に滅菌するなり、完全に封じ込めて地球上のものと接触しないようにするなりの対策が必要になる。

こういった対策はあまりにも厳格であり、ミッションの実施可能性にも大きく影響を及ぼしてしまう。

JAXAの計算の結果、生きている微生物を持ち込む可能性はまずないだろう、ということが分かった。しかしその一方、「死んだ微生物」であれば1個以上、採集する可能性が残された

これは火星に生命が存在する可能性をかなり高めに見積もった(未知の微生物汚染への対策を厳しく考えた)結果であるため、MMXが火星の微生物を持ち帰るという保証があるわけではない。

ただし、この計算結果によって、MMXのミッションに新たな価値が生まれた。

「火星の衛星」だけでなく、「火星そのもの」の物質を同時に採取できる可能性だ。

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