千葉工大、火星衛星のナゾに迫る探査機「MMX」のLiDAR開発完了

千葉工業大学は、2026年度打ち上げをめざして開発中の火星衛星サンプルリターン計画「MMX」探査機に搭載される、レーザー高度計「LiDAR」の開発結果を論文として総括したと、5月21日に発表した。

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  千葉工大で開発された、MMX搭載LiDARのフライトモデル
  (出所:千葉工大 PERC)

同成果は、千葉工大 惑星探査研究センター(PERC)の千秋博紀主席研究員らの研究チームによるもの。詳細は「Progress in Earth and Planetary Science」に掲載された。

MMX(Martian Moons eXploration)は、史上初の火星圏からのサンプルリターンをめざすミッションで、宇宙航空研究開発機構(JAXA)の宇宙科学研究所が研究開発を進めている。従来の小惑星探査機「はやぶさ」シリーズで培われた小天体からのサンプルリターン技術を用いて、火星の2つの衛星のうち、内側(高度約6,000km)を公転する大型のフォボス(半径約13×約11×約9km)からのサンプルリターンを行う計画だ。現時点では、2026年10月の打ち上げ、2027年8月の火星圏到着、2030年11月の火星圏離脱、2031年7月の地球帰還というスケジュールが発表されている。

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  MMXが火星周回軌道に入る際のイメージ。画面右手の衛星がフォボス
  (C)JAXA
  (出所:JAXA デジタルアーカイブス)

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  MMXの軌道図
  (C)JAXA
  (出所:JAXA デジタルアーカイブス)

フォボスと第2衛星のダイモスは、光の反射率が低く、見た目は非常に黒い。これは、酸化して赤い火星とは対照的だ。火星の衛星は主に2つの説が唱えられている。ひとつは、火星と木星の間に存在する小惑星帯の小天体が、何らかの理由で火星の重力に捕獲されたとする説。もうひとつの説は、両衛星がほぼ火星の赤道上を公転している点を注目したものだ。

もし両衛星が個々に捕獲されたのであれば、軌道面がそろっている必要はない。このことから、両衛星は共通のイベントを起源とする可能性が指摘されている。たとえば、地球の月は約45億年前、火星サイズの仮想天体「テイア」が地球に衝突したことで放出された物質から形成されたと考えられているが、火星の両衛星も、火星への大規模な天体衝突による放出物で誕生したというのだ。このように火星の両衛星は、まったく異なる起源を示唆する特徴を併せ持つ。