海洋世界探査プログラム
NASAの太陽系における水惑星探査プログラム
エウロパの2つのモデル

海洋世界探査プログラム（OWEP ）は、太陽系の外側にある、地下海が存在する可能性のある海洋世界を探査し、その居住可能性を評価し、単純な地球外生命体の生物学的特徴を探すNASAのプログラム[1]です。

主要なターゲットには、氷の殻の下に隠れた海を持つ衛星、エウロパ、エンケラドゥス、タイタンなどが含まれます。太陽系外縁部の他の多くの天体も、単一の観測や理論モデルによって、地下海が存在すると推測されています。

米国下院歳出委員会は2015年5月20日にこの法案を承認し、NASAに海洋世界探査プログラムの創設を指示した。[2]「海洋世界へのロードマップ」（ROW）は2016年に開始され、[3] [4] 2019年1月に提示された。[5]この正式なプログラムは、エウロパへのエウロパ・クリッパー探査機ミッション[3] [6]とタイタンへのドラゴンフライ探査ミッションを支援することで、NASA内で実施されている。このプログラムはまた、提案されているエウロパ着陸機[ 7]の概念研究や、衛星トリトンの探査概念も支援している。[8] [5] アマンダ・ヘンドリックスとテリー・A・ハーフォードは、NASA海洋世界へのロードマップ・グループの共同リーダーである。[5] [9]

歴史

エンケラドゥスの海底における熱水活動の可能性を示す想像図[10]

NASAの予算案の主執筆者はジョン・カルバーソンで、当時は下院の科学小委員会の委員長を務めていた。 2015年春、彼は予算要求を提出し、NASAの全く新しいミッションプログラムの可能性を生み出した。[11] [12]下院歳出委員会は、2015年5月20日に2016会計年度の下院歳出商務・司法・科学（CJS）法案の委員会バージョンを承認した。[6]そのため、委員会はNASAに海洋世界探査プログラムを創設するよう指示した。その主な目標は、現在および将来の惑星科学10年調査の勧告に沿って、ディスカバリー、ニューフロンティア、フラッグシップクラスのミッションを組み合わせて、別の惑星に現存する生命を発見することである。[3]

2017年度予算要求において、委員会は「外惑星」と「海洋世界」に3億4,800万ドルを推奨しており、そのうち少なくとも2億6,000万ドルはエウロパ・クリッパー周回機と着陸機に充てられ、周回機は2025年に打ち上げられ[13] 、エウロパ着陸機はその後すぐに打ち上げられる予定である[14] 。

2017年の技術分析では、技術的課題は膨大であり、「真に戦略的なプログラム計画がなければ、OWEP（海洋世界探査計画）の大きな期待は実現されない可能性が高い」と述べられています。[15]この報告書は、OWEP実現のための技術開発が現在、太陽系における他の目標と優先順位を競わなければならないため、戦略計画の策定に役立たないと指摘しています。報告書は、共通のマルチミッション技術インフラと、それを開発するための資金確保を推奨しています。[15]

海洋世界へのロードマップ（ROW）報告書が提出され、2019年1月に公表されました。[5]

科学目標

ガニメデの内部構造を描いた断面図。各層は縮尺通りに描かれている。

地球自体が海洋惑星であり、液体の水は私たちが知る生命にとって不可欠です。太陽系外縁部の暗く異質な海が単純な生命体にとって居住可能なのか、そしてもしそうなら、その生化学的性質はどのようなものになるのか、という疑問が残ります。[16]

海洋世界探査プログラムの目標は、「海洋世界を特定し、その海の特性を明らかにし、居住可能性を評価し、生命を探し、そして最終的に発見した生命を理解すること」である。[5]

これらの衛星の探査は、地球上で生命がどのように誕生したのか、そして太陽系の他の場所に生命が存在するのかどうかという疑問を解明するのに役立つ可能性があります。 [17]また、生命誕生以前の化学反応が起こっているのを発見できる可能性もあり、それが地球上で生命がどのように誕生したのかを知る手がかりとなるかもしれません。[18]太陽系外縁部 の遠く離れた海洋惑星で発見された生命は、地球上の生命とは独立した経路で形成・進化した可能性が高いため、宇宙における生命の可能性についてより深い理解が得られます。[4]

海洋学者、生物学者、宇宙生物学者が戦略ロードマップを策定するチームに加わっています。[3]また、計画では、着陸船に侵入した耐性菌による地球外居住環境の汚染を防ぐための惑星保護対策の実施も検討されています。[3] [4]

ターゲット

太陽系でこれまでにかなりの確実性をもって特定されている海洋世界は、主要な衛星である エウロパ、エンケラドゥス、タイタン、ガニメデ、カリストである。[5]これらのうち、エウロパとエンケラドゥスは氷の殻が他のものより薄く（エンケラドゥスは10 km未満、エウロパは約 40 km）、その海が岩石マントルと接触しているという証拠があるため、最も優先度が高い。岩石マントルは、生命が形成されるためのエネルギーと化学物質の両方を提供している可能性がある。[5]エンケラドゥスの氷地殻の南極には亀裂があり、そこから海の氷とガスが宇宙に逃げ出している。そこで、土星探査機カッシーニに搭載された質量分析計によってサンプルが採取され、興味深い結果が得られている。[19]タイタンの海は50～100 kmで最も深く、活発なプルームや氷火山の証拠は観測されていない。

トリトン、冥王星、ケレス、ミランダ、アリエル、ディオネなどの天体は、限られた宇宙船の観測からのヒントに基づいて、海洋世界の候補と考えられています。[5]

ミッション

海洋世界探査プログラム（OWEP）は、2024年に打ち上げ予定のこのプログラムの最初の計画ターゲットであるエウロパへのエウロパ・クリッパー探査機ミッションを支援しています。 [3] [6] 2番目はタイタンへのドラゴンフライ・ミッションです。[5]

このプログラムはまた、提案されているエウロパ着陸船の概念研究を支援しており、[7] 、 2020年にNASAのディスカバリー計画の最終候補に選ばれたミッションであるトライデントによる衛星トリトンの探査の概念も支援している。 [8] [5]

参照

太陽系外縁部にある水惑星への宇宙生物学ミッションのコンセプト:

参考文献

  1. ^ 効率的な海洋世界探査のための実装可能なプログラム。シャーウッド、ブレント、ソティン、クリストフ、ルニーヌ、トム・クウィック。第42回COSPAR科学会議。2018年7月14～22日、米国カリフォルニア州パサデナにて開催。抄録番号B5.3-5-18。
  2. ^ Foust, Jeff (2017年4月14日). 「『海洋世界』の発見が新たなミッションの根拠となる」. Space News . 2017年9月30日閲覧。
  3. ^ abcdef McEwen, Alfred (2016年2月1日). 「Roadmaps to Ocean Worlds (ROW)」（PDF） .月惑星研究所. 2017年9月30日閲覧。
  4. ^ abc 「NASA​​のエウロパとその他の「海洋世界」探査計画」Universe Today、PhysOrg、2017年3月6日。 2017年9月30日閲覧。
  5. ^ abcdefghij NA​​SA海洋惑星探査ロードマップ. アマンダ・R・ヘンドリックス、テリー・A・ハーフォード、ローラ・M・バージ、マイケル・T・ブランド、ジェフ・S・ボウマン、ウィリアム・ブリンカーホフ、ボニー・J・ブラッティ、モーガン・L・ケーブル、ジュリー・カスティージョ＝ロジェズ、ジェフリー・C・コリンズ他.アストロバイオロジー, 第19巻, 第1号. doi :10.1089/ast.2018.1955
  6. ^ abc 「NASA​​の2016年度予算要求」（PDF） . Space Policy Online . 2015年5月27日. オリジナル（PDF）から2020年7月31日時点のアーカイブ。2017年9月30日閲覧。実際、法案に付随する報告書は、NASAに対し、エウロパ計画を含む「海洋世界探査プログラム」の創設を指示している。
  7. ^ ab エウロパ着陸船。NASAジェット推進研究所（JPL）のホームページ。2019年9月22日にアクセス。
  8. ^ ab Brown, David W. (2019年3月19日). 「海王星の衛星トリトンはNASAの提案ミッションの目的地」ニューヨーク・タイムズ. 2019年3月20日閲覧。
  9. ^ フィッシュ、トム（2019年3月5日）「NASA​​オーシャンワールドミッション：NASAの宇宙計画による地球外生命探査」UKエクスプレス。
  10. ^ Hsu, Hsiang-Wen; Postberg, Fr​​ank; et al. (2015年3月11日). 「エンケラドゥスにおける進行中の熱水活動」. Nature . 519 (7542): 207–10 . Bibcode :2015Natur.519..207H. doi :10.1038/nature14262. PMID  25762281. S2CID  4466621.
  11. ^ Wenz, John (2015年5月19日). 「NASA​​、海洋衛星の水中探査を計画」.ポピュラーメカニクス. 2017年9月30日閲覧。
  12. ^ Berger, Eric (2015年5月19日). 「NASA​​の下院予算は、太陽系外縁部における生命探査計画の芽を育む」ヒューストン・クロニクル. 2017年10月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017年9月30日閲覧。
  13. ^ Foust, Jeff (2019年8月22日). 「エウロパ・クリッパー、主要審査を通過」. Space News .
  14. ^ Foust, Jeff (2019年2月17日). 「2019年度最終予算案、NASAに215億ドルを確保」. Space News .
  15. ^ ab （太陽系外縁部の）水を追う：海洋世界探査プログラムオプション（PDF）。B. Sherwood、J. Lunine、C. Sotin、T. Cwik1、F. Naderi。惑星科学ビジョン2050ワークショップ2017。
  16. ^ Amanda R. Hendrix; Terry A. Hurford; et al. (2019年1月1日). 「NASA​​の海洋惑星へのロードマップ」. Astrobiology . 19 (1): 1– 27. Bibcode :2019AsBio..19....1H. doi :10.1089/ast.2018.1955. PMC 6338575. PMID 30346215  . 
  17. ^ クリーチ、スティーブン・D、ヴェイン、グレッグ。「海洋探査とSLS：生命探査を可能にする」NASA技術報告サーバー。NASA 。 2017年9月30日閲覧。
  18. ^ アンダーソン、ポール・スコット（2015年5月15日）「『海洋世界探査プログラム』：新予算案はエウロパ、エンケラドゥス、タイタンへのミッションを要求」AmericaSpace . 2017年9月30日閲覧。
  19. ^ Postberg, Fr​​ank; et al. (2018年6月27日). 「エンケラドゥスの深海から得られた高分子有機化合物」. Nature . 558 (7711): 564– 568. Bibcode :2018Natur.558..564P. doi :10.1038/s41586-018-0246-4. PMC 6027964. PMID  29950623 . 
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