国際火星氷地図作成ミッション

国際火星氷地図作成ミッション
I-MIMが3機の通信衛星とともに高高度で火星を周回する様子を描いた想像図。 [ 1 ]
名前I-MIM火星探査氷マッピング装置
ミッションタイプ火星探査機
オペレーターNASA / JAXA / CSA / ASI
ミッション期間2年間(予定)
ミッション開始
発売日2031~2033年[ 2 ]
ロケット未定
発射場ケープカナベラル
軌道パラメータ
参照システム等心円
ペリアレオンの高度250~320 km(160~200 マイル)
アポアレオン高度250~320 km(160~200 マイル)
傾斜74.0°
期間110.0分

国際火星氷マッパーミッション(I-MIM)は、 NASA宇宙航空研究開発機構(JAXA)、カナダ宇宙機関(CSA)、イタリア宇宙機関(ASI)によって開発が提案されている火星探査機です。 [ 3 ]ミッションのコンセプトが進化するにつれて、他の宇宙機関や商業パートナーがミッションに参加する機会があるかもしれません。[ 1 ]この探査機の目的は、火星の非極地における水氷の範囲と体積を定量化することである。その結果は、特に居住可能な環境とアクセス可能な現場資源利用(ISRU)資源の探索に関して、将来の火星ミッションを支援することを目的としています。国際火星氷マッパーは、月探査機(LRO)ミッションと比較すると、「探査の前身ミッション」です。[ 3 ]このミッションは2026年にも開始される予定だった。[ 1 ] [ 4 ]しかし、2022年3月、2023年度予算案の中で、米国政府が火星氷地図作成プログラムに対するNASAの財政支援を打ち切ることが明らかになり、[ 5 ]プロジェクトの将来は不透明になった。

ミッション

このミッションは、火星表面下の氷床の探索であり、そこでの有人探査の前段階となる。表面から 5~10 メートル以内に水氷が存在する可能性のある場所を特定することで、有人探査でアクセスできる。[ 3 ]このミッションでは、火星表面の特定の場所を標高2 km (1.2 マイル) 以下でスキャンする計画である(進入、降下、着陸を可能にするため)。レーダースキャンの対象領域は、北緯 25 度から 40 度、南緯 25 度から 40 度である上限の 40 度は、太陽電池アレイに好ましい条件となるように選択された。下限の 25 度は、地表の氷の位置をできるだけ近くにするためである (地表の氷の利用可能性は、一般に日射量の増加により赤道に向かって低下するため)[ 4 ]

氷のマッピングミッションは、NASAが火星への最初の有人ミッションの潜在的な科学目標を特定するのに役立つ可能性があります。これらのミッションは、約30日間の表面探査を目的として設計されると予想されています。たとえば、アクセス可能な水氷を特定して特徴付けることで、生命の探索を支援するための氷コアリングなど、人間が主導する科学研究につながる可能性があります。また、Mars Ice Mapperは、より長い表面探査を行う後の有人ミッションに水氷資源の地図を提供できるだけでなく、岩石や地形の危険の回避など、探査工学上の制約を満たすのにも役立ちます。浅瀬の氷のマッピングは、火星の気候学地質学に関連する価値の高い補足的な科学目標をサポートする可能性もあります。[ 1 ]

科学

探査機が偵察任務を完了するまでの科学的観測を促進するだけでなく、NASAのパートナーは、次の段階の研究の一環として、ミッションを可能にする相乗りの機会を模索します。ミッションで得られるすべての科学データは、惑星科学と火星探査の両方のために、国際科学コミュニティに公開されます。このアプローチは、NASAがアルテミス計画で月面で行っていることと類似しています。アルテミス計画では、永久影に覆われた極域に氷が閉じ込められている月の南極に宇宙飛行士を送り込んでいます。[ 1 ]

水氷へのアクセスは、将来の有人探査機による火星表面の科学的調査においても中心的な役割を果たすだろう。そのような探査機は将来、火星の気候や地質の変化の記録、そして宇宙生物学的可能性をより深く理解するために、氷のコア採取、サンプル採取、分析を行うかもしれない。こうした可能性は、火星に生命が存在したとすれば、保存された古代の微生物の兆候や、さらには生命体が存在する可能性を通して明らかになるかもしれない。氷はまた、最終的には燃料用の水素酸素を供給できる重要な天然資源でもある。これらの要素は、火星における予備の生命維持、土木工学、鉱業、製造業、そして最終的には農業のための資源も提供できる可能性がある。地球から深宇宙への水の輸送には莫大な費用がかかるため、持続可能な表面探査には地域資源が不可欠である。[ 1 ]

NASA惑星科学部門副部長兼火星探査プログラムディレクターのエリック・イアンソン氏は、「将​​来の火星有人探査計画を支援するだけでなく、地表下の氷についてより深く理解することは、科学的発見の大きな機会をもたらすでしょう」と述べています。「地表近くの水氷をマッピングすることで、火星の水圏とその上の層構造の、これまで隠されていた部分が明らかになるでしょう。これは火星の環境変化の歴史を解明し、火星にかつて微生物が存在したのか、あるいは現在も存在する可能性があるのか​​といった根本的な疑問に答えることにつながります。」[ 1 ]

火星は、ロボット探査と太陽系における古代生命の探査の主要なターゲットとなっています。マーズ・アイス・マッパーは、7ヶ月間の宇宙旅行を経て2021年2月18日に着陸した探査車「パーサヴィアランス」を含む、火星表面ミッションを補完するものです。NASAと欧州宇宙機関(ESA)も最近、火星サンプルリターンミッションを推進していると発表しました。[ 1 ]

宇宙船

CSAはレーダー機器、JAXAは宇宙船バス、ASIは宇宙船の通信サブシステムを提供する。NASAはミッション全体の管理と宇宙船の打ち上げを担当する。ミッションの費用は1億8500万ドルとなる。[ 3 ]

NASAは、火星軌道上の3機の宇宙船と通信し、地球への通信中継役を務める火星氷マッパーのイラストを掲載した。NASAは以前、火星氷マッパーを支援するため、官民連携による火星通信衛星ネットワークの構築を検討していた。[ 3 ]

2024年3月、タレス・アレニア・スペースは、 2021年に同社に授与されたフェーズA契約に続き、宇宙船の通信サブシステムの開発のため、イタリア宇宙機関と2,200万ユーロのフェーズB1契約を締結した。[ 6 ] [ 2 ]

楽器

このミッションのコンセプトでは、カナダのRADARSAT衛星群で使用されている技術に基づいた合成開口レーダーを活用することを計画している。[ 4 ]

このレーダーの技術仕様は以下のとおりである。[ 4 ]

  • 周波数: 900 MHz
  • アンテナ:軌道上に展開された直径6メートルのパラボラアンテナ
  • 消費電力:500~1000ワット
  • 偏波: ハイブリッド (円形送信、デュアル線形受信)
  • 2つのモード:SARモードとサウンダーモード
  • SARモード:地図走査幅30 km、浸透深度6 m
  • サウンダーモード:垂直解像度1m、航跡方向解像度:30m、航跡方向解像度:1.5km

参照

参考文献

  1. ^ a b c d e f g h Tricia Talbert (2021年2月3日). 「NASA​​と国際パートナーが火星の氷の地図作成ミッションを評価し、科学的な優先事項を策定」 nasa.gov . NASA . 2021年2月7日閲覧パブリックドメインこの記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
  2. ^ a b Beatrice Romeo (2024年3月13日). 「火星氷マッパー:タレス・アレニアとASIの新たな合意」 . SpaceVoyaging.com . 2024年7月29日閲覧
  3. ^ a b c d e Jeff Foust (2021年2月6日). 「NASA​​と国際パートナー、火星氷マッパーミッションを調査」 SpaceNews.com . 2021年2月7日閲覧
  4. ^ a b c d J. Watzin; T. Haltigin (2020年4月15日). 「火星探査氷マッパー」(PDF) . mepag.jpl.nasa.gov . NASA / JPL .パブリックドメインこの記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
  5. ^ Jeff Foust (2022年3月28日). 「ホワイトハウス、2023年度NASAに260億ドルを要求」 . SpaceNews.com . 2022年4月1日閲覧
  6. ^ S. Bielecki; C. des Arcis; C. Marcanio (2024年3月8日). 「Thales Alenia Space、イタリア宇宙機関と国際火星氷マッパーミッション向け通信システム開発契約を締結」 . Thales Alenia Space (プレスリリース). ローマ, イタリア. 2024年7月29日閲覧。