ペレグリンミッションワン

ペレグリンミッションワン
ペレグリン、発売を前に
ミッションタイプ月面着陸
オペレーターアストロボティックテクノロジー
コスパーID2024-006A
SATCAT番号58751
ミッション期間10日間（最終）月面での1月の日（地球の14日）（計画）
宇宙船の特性
宇宙船ハヤブサ
打ち上げ質量1,283 kg (2,829 ポンド) [ 1 ]
ミッション開始
発売日2024年1月8日 07:18:38  UTC ( 2024-01-08UTC07:18:38Z )
ロケットバルカン ケンタウロスVC2S
発射場ケープカナベラル、SLC-41
ミッション終了
減衰日2024年1月18日 21:04  UTC  ( 2024-01-18UTC21:05Z )
月着陸船
着陸日2024年2月23日（除外）
着陸地点副鼻腔粘液症（粘着性の湾、排除）
ミッションの記章

ペレグリン・ルナ・ランダー1便（通称ペレグリン・ミッション1）は、アメリカの月面着陸ミッションの失敗作である。ペレグリンと名付けられたこの着陸機は、アストロボティック・テクノロジー社[ 2 ]によって製造され、NASAの商業月面ペイロードサービス（CLPS）プログラムのペイロードを搭載した。ペレグリン・ミッション1は、2024年1月8日午前2時18分（東部標準時）に、バルカン・セントール（バルカン）ロケットの初飛行で打ち上げられた。その目的は、1972年のアポロ17号に搭載された有人アポロ月着陸船以来、アメリカ製月面着陸機を月面に着陸させることだった。

着陸機は複数のペイロードを搭載し、ペイロード容量は90kgでした。[ 3 ]着陸機が月投入軌道上でバルカンロケットから分離した直後、推進剤漏れが発生し、着陸機はミッションを完了することができませんでした。軌道上で6日間飛行した後、宇宙船は地球の大気圏に再突入し、2024年1月18日に南太平洋上空の大気圏で燃え尽きました。[ 4 ]

歴史

2024年1月5日、バルカン・ケンタウルスロケットに乗ってスペース・ローンチ・コンプレックス41に向けて発射されるペレグリン

2017年7月、アストロボティックはユナイテッド・ローンチ・アライアンス（ULA）と、同社のペレグリン着陸機をヴァルカンロケットで打ち上げる契約を締結したと発表した。[ 5 ]この最初の月面着陸ミッションはミッションワンと呼ばれ、当初は2021年7月に打ち上げられる予定だった。[ 5 ] [ 6 ]

2018年11月29日、アストロボティックはNASAの商業月面ペイロードサービス（CLPS）に入札する資格を得て、科学技術ペイロードを月に届けることになった。[ 7 ]

2019年5月、ミッションワンはNASAから14個のペイロードについての最初の着陸船契約を受け取った。[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]また、HAKUTO、Team AngelicvMの小型ローバー[ 11 ]や、カーネギーメロン大学の質量33 kg（73ポンド）、高さ103 cm（41インチ）のAndyという大型ローバーなど、14個の商用ペイロードもあった。 [ 12 ]もう1台の小型ローバーSpacebitは重量1.5 kg（3.3ポンド）で、4本足で少なくとも10 m（33フィート）移動するように設計された。[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]その他のペイロードには、 Wikipediaの内容とLong Now FoundationのRosetta Projectを含む、ニッケルのマイクロプリントによるライブラリがある。[ 17 ] [ 18 ]宇宙埋葬会社エリジウム・スペースとセレスティスは、アストロボティックに人骨の運搬を依頼した。[ 19 ]人骨を積載するという決定はナバホ族から批判され、同族のブー・ナイグレン大統領は月はナバホ族や他のアメリカ先住民にとって神聖な場所だと主張した。[ 20 ] [ 21 ]

2021年6月、ULAのCEOであるトリー・ブルーノは、ペイロードとエンジン試験の問題により、ミッション1を搭載したヴァルカンの初飛行が2022年に延期されると発表した。[ 22 ] 2023年2月23日、ULAは2023年5月4日にミッションの打ち上げ予定日を発表した。[ 23 ] 3月29日のヴァルカン・ケンタウルスの試験中に異常が発生した後、打ち上げは6月か7月まで延期され、[ 24 ]その後2023年後半まで延期された。 [ 25 ]

2023年12月初旬、ブルーノ氏はロケットのウェットドレスリハーサル中に問題が見つかったため、次の打ち上げ時期である1月8日まで打ち上げが遅れる可能性が高いと述べた。 [ 26 ]

ペレグリン号はミッション1で最大90kg（200ポンド）のペイロードを搭載し[ 27 ] 、グリュイトハイゼン・ガンマに着陸する予定だった[ 1 ]。

計画されている2回目のミッション（ミッション2）のペイロードの質量は175 kg（386ポンド）に制限されており、ミッション3以降のミッションでは最大265 kg（584ポンド）のペイロードを搭載する予定です。[ 1 ]

ランダー

アストロボティック・ペレグリン着陸機

2016年、アストロボティック社は、以前のコンセプト着陸機であるグリフィンをベースに、より大型だが同じ積載量を持つペレグリン着陸機を建造する計画を発表した。[28] [ 29]アストロボティック社は、着陸機の設計を改良するために エアバス・ディフェンス・アンド・スペース社を雇った。

ペレグリンバスは主にアルミニウム合金でできており、特定のミッションに合わせて再構成可能です。推進システムには、フロンティアエアロスペース社製のスラスタが5基搭載されており、[ 30 ]各スラスタは150ポンド（667 N ）の推力を発揮します。この推進システムは、月周回軌道投入、軌道修正、月周回軌道投入、および動力降下を処理できるよう設計されています。この推進システムは、オービタを月まで運び、動力による軟着陸を行うことができます。[ 1 ]着陸機は4つのタンクに最大450 kg（990 lb）の二液推進剤を搭載でき、その成分はMON-25 / MMHというハイパーゴリック二液推進剤です。[ 31 ]姿勢制御（向き）には、MON-25/MMHで駆動するスラスタが12基（各45 N）搭載されています。[ 1 ]

宇宙船の航空電子機器には、月への誘導と航法、および四足での自動着陸を支援するドップラーLiDARが組み込まれています。 [ 28 ]ミッション2からは、着陸楕円は以前の24km×6kmから100m×100mに縮小されます。[ 1 ]

ペレグリンは約2.5メートルの幅と1.9メートルの高さがあり、最大265キログラム（584ポンド）のペイロードを月面に運ぶことができた。[ 28 ] [ 32 ] [ 1 ] [ 33 ]

電気系統は、GaInP/GaAs/Ge製のソーラーパネルで充電されるリチウムイオン電池で駆動されます。余分な熱を排出するためにラジエーターと断熱材が使用されていますが、着陸機にはヒーターが搭載されていないため、最初の数機のペレグリン着陸機は、地球の14日間続く月夜[ 1 ]を耐えられないと予想されています。将来のミッションでは、月夜に耐えられるように改造される可能性があります。[ 1 ]

地球との通信には、着陸機はアップリンクとダウンリンクの両方にXバンド範囲内の周波数を使用します。 [ 1 ]着陸後は、2.4GHzのWi-Fiモデムによって着陸機と月面に展開されたローバー間の無線通信が可能になります。[ 1 ]

ペイロード

月面探査車

国 名前 代理店または会社 まとめ
メキシココルメナ× 5 メキシコ宇宙庁メキシコ宇宙庁（AEM）は、ラテンアメリカ初の科学機器を月面へ打ち上げる試みを行った。搭載機は、重さ60グラム未満、直径12センチメートルの小型ロボット5台で、月面へ打ち上げられることになっていた。[ 34 ]
アメリカ合衆国虹彩カーネギーメロン大学カーネギーメロン大学のIrisは、大学の学生によって設計された2kgのローバーでした。靴箱サイズのシャーシとボトルキャップのような車輪は、惑星ロボット工学では初めてのカーボンファイバー製でした。Irisは、月面での小型軽量ローバーの移動性をテストし、地質科学のための画像収集を行い、新しい相対位置推定技術をテストするためのUWB RF測距データを収集するために設計されました。[ 35 ]

楽器

国 名前 代理店または会社 まとめ
アメリカ合衆国レーザー反射鏡アレイ（LRA） 米航空宇宙局（NASA）反射鏡は、入射光を真後ろ（入射光から180度）に反射させる装置である。LRAは、直径1.25cmのガラス製コーナーキューブプリズムを8つ集めたもので、すべて金色に塗装されたアルミニウムの半球に埋め込まれ、着陸機のデッキに取り付けられていた。LRAは、他の周回宇宙船や着陸宇宙船からのレーザー信号を広範囲の入射方向から効率的に反射するように設計されており、これにより、周回宇宙船や着陸宇宙船と着陸機間の距離を正確に測定することが可能になった。LRAは数十年にわたり月面の位置マーカーとして機能することになっていた。（注：このLRAの設計は、地球からのレーザー測距には小さすぎた。）[ 36 ]
アメリカ合衆国線形エネルギー移動分光計（LETS） 米航空宇宙局（NASA）宇宙放射線は、地球の保護大気圏外での探査ミッションにおいて宇宙飛行士に危害を与える可能性があり、月面では低地球軌道（LEO）よりもその危険性が増す。第一のリスク源は銀河宇宙線からの総放射線量であり、これは月面でLEOの約2倍となる。第二のリスク源は、太陽活動に起因する宇宙気象現象である。線形エネルギー転送分光計（LETS）は、オリオンEFT-1に搭載された過去のハードウェアから派生した放射線モニターであり、オリオンEM-1ミッションに搭載される予定であった。このミッションは、月の放射線環境に関する知識の取得と月面におけるシステムの能力の実証を可能にすることを目的としていた。このセンサーは入射放射線の速度を測定し、人々が月面探査中に経験する危険な環境を理解し、緩和するために重要な情報を提供することになっていた。[ 36 ]
ドイツM-42放射線検出器 DLRこの放射線検出器は、NASAのアルテミス1号ミッションに搭載された別の科学実験を補完するものでした。これらのセンサーは、月への往復飛行中に人体が受ける放射線レベルを正確に測定することを目的としていました。アルテミス1号ミッションとペレグリン・ミッションの両方から得られるデータは、宇宙放射線が将来の有人宇宙探査における主要なリスクの一つとなるため、月面宇宙飛行の環境条件が宇宙飛行士の健康に及ぼす影響についての理解を深めるでしょう。[ 37 ]
アメリカ合衆国ナビゲーションドップラーライダー (NDL) 米航空宇宙局（NASA）NDLは、LIDAR（光検出・測距）ベースの降下・着陸センサーでした。この装置（LIDAR）はレーダーと同じ原理で動作しますが、電波ではなくレーザーからの光パルスを使用します。NDLは、降下から着陸までの機体の速度（速度と方向）と高度（地面までの距離）を高精度に測定することを目的としていました。[ 38 ]
アメリカ合衆国近赤外線揮発性物質分光計システム（NIRVSS） 米航空宇宙局（NASA）ペイロードには、分光計コンテキストイメージャーと長波校正センサーが搭載されていました。これは、地表および地下の水和（H 2 OおよびOH）、CO 2およびメタン（CH 4）を測定すると同時に、地表形態と地表温度をマッピングすることを目的としていました。測定は、ローバーに搭載された状態でローバーの走行中、標的の揮発性物質調査地域（サイエンスステーションと呼ばれる）全体、そして掘削活動中に行われる予定でした。この機器はNASAエイムズ研究センターで開発されました。この機器は、近赤外分光計、エイムズイメージングモジュール、長波校正センサーの3つの機器で構成されていました。[ 36 ]
アメリカ合衆国中性子分光計システム（NSS） 米航空宇宙局（NASA）NSS装置は、着陸地点における水素含有物質の存在量とレゴリス全体の組成を測定し、日周サイクルにおける水素揮発性物質の存在量の時間的変化を測定することを目的としていました。NSSは地表下3フィートまでの水素の総量を測定でき、月周回軌道上の機器による測定に高解像度の地上データを提供します。NSSは月面環境に存在する中性子の数とエネルギーを測定し、それを用いて環境中に存在する水素の量を推定することを目的としていました。この検出は、中性子が水素原子に衝突すると大きなエネルギーを失うため可能となります。[ 36 ]
アメリカ合衆国ペレグリンイオントラップ質量分析計（PITMS） 米航空宇宙局（NASA）PITMSは、月面降下・着陸後、そして月一日を通して月外気圏の特性を明らかにし、揮発性物質の放出と移動を理解することを目的としていました。これまでのミッションで月面に揮発性物質が存在することは実証されていますが、それらの揮発性物質がどこから来て、どのように月面を移動するのかについては、依然として重要な疑問が残っています。月一日を通して月外気圏がどのように変化するかを調査することで、月面における揮発性物質の輸送プロセスに関する知見が得られます。この装置は、月外気圏に存在すると予想される低濃度のガスや、ローバーなどの表面擾乱とレゴリスの相互作用によって放出されるガスを測定する能力を備えていました。

PITMSセンサーは、ロゼッタ着陸機フィラエによって彗星67Pの揮発性物質と有機物の初めての現場測定に使用されたプトレマイオス質量分析計から直接引き継がれています。PITMSはパッシブサンプリングモードで動作し、分子は天頂側の開口部に落下し、高周波電界によって捕捉された後、順次放出されて分析されます。PITMSは、質量電荷比（m/z）の上限が150 Daまでの単位質量分解能を有していました。

PITMS調査は、土壌から放出され、月の1日を通して外気圏に存在するOH、H 2 O、希ガス、窒素、ナトリウム化合物の時間分解変動を提供することを目的としていました。PITMSの観測は、ペレグリン着陸船に搭載された他の機器を補完し、表面と外気圏の組成を理解するための包括的なアプローチ、表面の特性と組成を軌道上のLADEE測定とリンクさせるとともに、 VIPER 、PROSPECT、その他のミッションで計画されている極地測定のための中緯度の比較点を提供することを目的としていました。PITMSデータは、将来の極地質量分析への重要な中緯度リンクを提供し、赤道から極地への揮発性物質の緯度方向の移動を特徴付けることを目的としています。

PITMSは、 NASAゴダード宇宙飛行センター（GSFC）とESAの契約企業であるオープン大学（OU）およびSTFC RALスペースによって実施されたNASAとESAの共同プロジェクトであり、ESA宇宙研究技術センター（ESTEC）の調整と支援を受けていました。PITMSの統合ペイロードと科学調査は、GSFCと国際的な科学者チームによって運用されることになっていました。[ 36 ]

アメリカ合衆国地形相対航法（TRN） アストロボティックアストロボティック社は、月への最初のミッションにおいて、スタンドアロンの地形相対航法（TRN）センサーをペイロードとして実証することになっていた。TRNセンサーは、宇宙船が惑星の表面に100メートル未満という比類のない精度で着陸することを可能にすることを目的としていた。TRNセンサーは、NASAジョンソン宇宙センター、ジェット推進研究所、そしてムーグ社と1,000万ドルのNASAティッピングポイント契約に基づき開発されていた。 [ 37 ]

タイムカプセル

国 名前 代理店または会社 タイプ
アメリカ合衆国ビットコインマガジンジェネシスプレート 株式会社ビット プラーク
ドイツDHL ムーンボックスDHL商用ペイロードカプセル
カナダ月の写本[ 39 ]白熱 アートワーク、本、物語、音楽
イギリス月面の足跡 月面ミッション1 画像バンク
アメリカ合衆国ルナ02 セレスティス記念カプセル
セイシェル月のビットコイン ビットメックス暗号通貨
日本月の夢カプセル[ 40 ]アストロスケールタイムカプセル
アメリカ合衆国メモリアル宇宙飛行サービス エリジウムスペース記念カプセル
ハンガリー月面人類の記憶埔里宇宙技術タイムカプセル
アメリカ合衆国ムーンアークカーネギーメロン大学月の博物館
アメリカ合衆国アーチ図書館アーチミッション財団タイムカプセル
カナダアメリカ合衆国月面の作家たち 月面の作家たち133人の作家による物語

ミッション

打ち上げと軌道

バルカン号の初飛行でペレグリン月着陸船が打ち上げられる

2024年1月8日、ULAはバルカン・セントール・ロケットの初飛行を利用してペレグリン・ミッションを開始した。ケープカナベラル宇宙発射施設41からの打ち上げは、東部標準時午前2時18分に行われた。[ 41 ]ロケットは、2つの固体ロケットブースターと標準長フェアリングを備えたVC2S構成で打ち上げられた。固体ロケットブースターは、T+1分50秒に機体から分離された。第1段は、 T+4:59までBE-4エンジンの噴射を続け、数秒後に分離された。セントール上段は、T+5:15に最初の噴射を開始し、完了するまでに10分以上かかり、機体を低地球軌道に投入した。惰性段階に続いて、セントールはT+43:35に2回目の噴射を行い、約3分間続いた月周回軌道への投入噴射を開始した。ペレグリン着陸機はT+50:26にロケットから分離した。[ 42 ]

ペレグリンは月まで46日間の軌道を辿り、月周回軌道に投入してゆっくりと月面に接近する予定だった。着陸は2024年2月23日に予定されていた。[ 42 ]

ペレグリンアニメーション - 原案
地球の周り
月の周り
   ハヤブサ ·   月 ・   地球

推進剤漏れ

打ち上げから約7時間後、アストロボティック社は、推進システムに起因すると思われる問題により、「着陸機が安定した太陽指向状態を維持できなかった」と報告した。[ 43 ]同社は、太陽電池パネルを太陽に向ける計画外の宇宙船操作を実施し、[ 44 ]予想されていた通信途絶の後、宇宙船が再び十分な電力を生成していることを確認した。しかし、問題は徐々に進行する推進剤の漏れであり、これを補うために燃料を継続的に消費する必要があることが判明した。東部標準時21時16分、アストロボティック社は声明で、スラスタが「想定される耐用年数をはるかに超えて」稼働しており、「宇宙船は燃料切れで姿勢制御と電力を失うまで、あと約40時間は安定した太陽指向状態を維持できる」と述べた。[ 45 ]

その後、同社はペレグリンが宇宙船としての運用は継続できるものの、月面着陸は不可能になったことを確認した。[ 46 ]宇宙船が撮影した写真には外部断熱材の損傷が写っており、[ 47 ] [ 48 ]これはおそらくバルブが完全に閉まらず酸化剤タンクが破裂したことが原因と思われる。[ 49 ] [ 50 ]

ミッション開始から4日目に燃料漏れが鈍化したように見え、アストロボティック社は「ペレグリンが以前の予想よりもずっと長く生き残ることができるという楽観的な見方が高まっている」と報告した。[ 45 ]

再突入

宇宙船は最終的に軌道修正により月に到達できる位置に到達した。[ 51 ]ミッション開始から6日目に、アストロボティック社は宇宙ゴミを避けるため宇宙船を地球の大気圏で燃え尽きるように指示することを決定した。[ 52 ]

1月18日15時59分（米国東部標準時、協定世界時20時59分）に制御された再突入が行われ[ 53 ]、南太平洋の宇宙船の墓場であるポイント・ネモ付近に衝突した可能性がある。宇宙船との最後の交信は、オーストラリアのキャンベラ深宇宙通信複合施設にあるNASA深宇宙ネットワーク（DSN）のアンテナDSS-36によって行われた[ 54 ]。

未来

ペレグリンはNASAのCLPSミッションの最初のもので、2番目はインテュイティブ・マシーンズのオデュッセウスで、2024年2月に打ち上げられ、月面に着陸した。[ 55 ]アストロボティックは2回目の着陸を試み、より大型のグリフィン着陸機で、2026年7月に打ち上げが予定されている。[ 56 ] 2025年8月現在、グリフィン着陸機はアストロラブズのFLIPローバーとともに着陸すると予想されている。[ 56 ]

参考文献

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