マーズ2020計画・地球帰還はいつ？行程スケジュールは？

火星に古代微生物の痕跡を探すこと

がその目的の一つである

[マーズ2020計画]

順調に行けば２０２１年２月１８日に、

火星探査機ロボットPerseverance(パーセヴェランス)を

かつて湖だったJezero Crater（ジェゼロ・クレーター）と呼ばれる地点に着陸させる。

ここが選ばれた理由は、火星で最も保存状態のいい三角州沈殿物が見られるためだとされる、

そして、Perseverance(パーセヴェランス)で採取した岩石と土壌のサンプルを

地球に持ち帰る計画だ。

ここでは、、、、

🍀火星で採取した物質がいつ地球に帰ってくるのか？

🍀どのような行程を経て戻ってくるのか？

その主な流れについて簡潔にお伝えします。

マーズ２０２０計画✨

マーズ2020計画・地球帰還はいつ？
マーズ2020計画・行程スケジュールは？
1. ✨興味津々point✨
2. 火星大気圏への進入から着陸
着陸がどのように行われるか
サンプルの回収
1. １、水で形成または水によって変化された岩の回収
2. ２、火山岩やその他の岩石の回収
  1. ✨それらのサンプルを、チューブに密閉し火星表面の特定の場所に保存し、2026年に予定されている待望の火星サンプル回収ミッションで回収し地球に持ち帰る
二酸化炭素から酸素を抽出する技術テスト
Ingenuity(インジェヌイティー) ヘリコプター
まとめ

マーズ2020計画・地球帰還はいつ？

予定では、

地球帰還は2030年代の初頭になりそうだ！

火星探査ローバーPerseverance(パーセヴェランスが採取した岩石と土壌のサンプルから、

生命が存在するために、必要な環境だったかを分析するための機器は膨大すぎて

火星に送ることはできない。

したがって、どうしてもその物質を地球に持ち帰る必要がある。

しかし、今回火星に送り込んだPerseveranceだけでは地球に戻ることはできない。

そこで、2026年に予定されている待望の火星サンプル回収ミッションで

火星表面から離陸することが可能なロケットを、再び火星に送り、

Perseveranceが採集したサンプルを載せて地球に帰還する。

マーズ2020計画・行程スケジュールは？

ミッション期間は
少なくとも1火星年（約687地球日）だ

✨興味津々point✨

Perseveranceには火星に古代微生物の痕跡を探し、採集するための多くの最先端の機器が装備されているが、

特に興味深いのは✨マイクロホン✨が装備されていることです。

一見、マイクロフォンの装備なんて、あたりまえのように感じますが、

地球以外の別世界の表面にマイクロフォンが持ち込まれるのは

人類にとって、今回が初めてであり、

いったい、

✨どんな音が聞こえるのか✨？

私だけでなく、多くの人がワクワク💗している事だと思います！

火星大気圏への進入から着陸

それでは、ここから、火星探査ローバーPerseverance(パーセヴェランス)が火星に接近した後、

具体的にどのような作業をしていくのかを見ていこう！

火星に接近した後、大気圏への進入、降下、そして着陸へと進むが、

これに要する時間はわずか７分間！

しかしこの７分間が

MARS２０２０ミッションの中で最も

激しく、難しい💦フエーズだ！

まず大気圏に進入するのだが、その時点での宇宙船の速度は時速２００００km🚀以上も出ています。

そして、わずか７分後には着陸し速度を０km🚩に落とさなければなりません。

火星に着陸するのは難しいです。宇宙機関によって火星に送られたミッションの約40パーセントだけが成功しました。この釘を刺すような落下の間、何百ものことがうまく行かなければなりません。さらに、忍耐力はすべてを自分で処理する必要があります。着陸中、火星から無線信号が返ってくるまでに11分以上かかるため、ミッションチームが宇宙船が大気圏に入ったことを聞くまでに、実際にはローバーはすでに地上にいます。そのため、Perseveranceは、EDLプロセス全体を自律的に完了するように設計されています。

引用元 https://mars.nasa.gov/mars2020/

🍀７分間の行程の詳細は、以下にNASAのサイトから引用させていただきました。

着陸がどのように行われるか

最終準備

大気圏に入る10分前に、宇宙船は火星への飛行中に使用されたソーラーパネル、ラジオ、燃料タンクを収容するクルーズステージを脱ぎ捨てます。ローバーと降下ステージを内部に備えた保護エアロシェルだけが水面に移動します。大気圏に入る前に、車両はバックシェルに小さなスラスターを発射して向きを変え、次に来るもののために熱シールドが前方を向いていることを確認します。

大気圏突入

宇宙船が火星の大気圏に入ると、発生する抗力によって宇宙船の速度が大幅に低下しますが、これらの力によって宇宙船が劇的に加熱されます。ピーク加熱は、大気圏突入後約80秒で、熱シールドの外面の温度が華氏約2,370度（摂氏約1,300度）に達したときに発生します。エアロシェルでは安全ですが、ローバーは室温程度までしか上昇しません。

火星の大気中で減速するパーサヴィアランスローバー（図）：火星への降下のこの図では、NASAのパーサヴィアランスローバーを含む宇宙船は、火星の大気での動きによって生成される抗力を使用して減速します。クレジット：NASA / JPL-Caltech。完全な画像とキャプション›

大気圏を降下し始めると、宇宙船は多かれ少なかれ密度の高い空気のポケットに遭遇し、コースから外れる可能性があります。これを補うために、バックシェルに小さなスラスターを発射して、揚力の角度と方向を調整します。この「ガイド付きエントリー」技術は、宇宙船がそのダウンレンジターゲットへのパスに留まるのに役立ちます。

パラシュートの展開

熱シールドは、宇宙船を時速1,000マイル（時速1,600キロメートル）未満に減速します。その時点で、超音速パラシュートを展開しても安全です。この重大なイベントのタイミングを確定するために、Perseveranceは新しいテクノロジーであるRange Triggerを使用して、着陸ターゲットまでの距離を計算し、理想的なタイミングでパラシュートを開いて目標を達成します。

忍耐力のパラシュートのテスト：火星2020ミッション用の巨大な超音速パラシュートは、NASAのエイムズ研究センターにある世界最大の風洞でテストを受けています。クレジット：NASA / JPL-Caltech / Ames。完全な画像とキャプション›

直径70.5フィート（21.5メートル）のパラシュートは、進入後約240秒で、高度約7マイル（11キロメートル）、速度約940 mph（1,512 kph）で展開します。

着陸に焦点を合わせる

パラシュート展開の20秒後、熱シールドが分離して落下します。ローバーは初めて火星の大気にさらされ、主要なカメラと機器が下の接近の速い表面にロックし始めることができます。その着陸レーダーは、その高度を把握するために表面の信号をバウンスします。一方、別の新しいEDLテクノロジーであるTerrain-Relative Navigationが登場します。

特殊なカメラを使用して表面の特徴をすばやく特定し、ローバーはこれらをオンボードマップと比較して、正確にどこに向かっているかを判断します。ミッションチームのメンバーは、着陸帯の最も安全なエリアを事前にマッピングしました。Perseveranceがより危険な地形に向かっていることを知ることができれば、到達できる最も安全な場所を選び、次の劇的なステップの準備をします。

パワードディセント

火星の薄い大気圏では、パラシュートは時速約200マイル（時速320キロメートル）までしか車両を減速させることができません。安全な着陸速度に到達するには、忍耐力はパラシュートから自分自身を切り取り、ロケットを使用して残りの道を下る必要があります。

ローバーの真上、バックシェルの内側には、ロケット推進の降下ステージがあります。8台のエンジンが地面に向けられた一種のジェットパックと考えてください。地上約6,900フィート（2,100メートル）に達すると、ローバーはバックシェルから分離し、降下ステージエンジンを始動します。

Powered Descent for Perseverance（図）：NASAのPerseveranceローバーは、この図の火星の表面に近づくと、降下ステージエンジンを起動します。クレジット：NASA / JPL-Caltech。完全な画像とキャプション›

降下ステージは、パラシュートとその背後にあるバックシェルの影響を受けないように、すばやくどちらかの側に迂回します。その迂回操作の方向は、地形相対ナビゲーションを実行するコンピューターによって選択された安全なターゲットによって決定されます。

スカイクレーンマヌーバ

降下段階が横ばいになり、時速約1.7マイル（時速2.7キロメートル）の最終降下速度まで減速すると、「スカイクレーン」操作が開始されます。接地の約12秒前、水面から約66フィート（20メートル）の高さで、降下ステージは長さ約21フィート（6.4メートル）のケーブルセットでローバーを下げます。その間、ローバーはモビリティシステムを解き放ち、脚と車輪を着陸位置にロックします。

ローバーは、車輪が地面に触れたことを感知するとすぐに、ローバーを降下ステージに接続しているケーブルをすばやく切断します。これにより、降下ステージが自由に飛び立ち、Perseveranceから安全な距離にある表面に制御不能な着陸を行うことができます。

日付を保存

チームによって「7分間の恐怖」として知られている、忍耐力のためのエントリー、降下、着陸は、ローバーが2021年2月18日に火星に到着すると、生放送されます。

ランディングツールキット›
オンラインで見る›

引用元 https://mars.nasa.gov/mars2020/