火星に着陸したフェニックスの予想イメ?ジ。フェニックスはマ?ズ?スカウト?プログラムに基づきアリゾナ大?が提案した。灰から蘇る「不死鳥」の名のように機?は2000年に中止された探査計?のものを用い、また1999年に一度失敗した極地への着陸を果たした。
フェニックス
(Phoenix) は、
アメリカ航空宇宙局
（NASA）管理下で、
アリゾナ大?
の
月惑星?究所
（
Lunar and Planetary Laboratory
, LPL）を中心に
カナダ宇宙?
と航空宇宙業界も加わって共同開?された
火星探査機
である。
2007年
8月4日
に打上げられ、
2008年
5月25日
に火星の北極の、氷が豊富な地域へ着陸。着陸後はロボット?ア?ムで北極域の地表を掘り上げて過去の水に?する情報を探し、火星が
微生物
にとって適切な環境であるかどうかを調べた。
?史
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]
2003年
8月、アメリカ航空宇宙局は、
アリゾナ大?
により提案されたフェニックス計?を、2007年に
マ?ズ?スカウト?プログラム
で最初に打上げられる探査機として選出した。この決定が下されるまでには、他?究機?との間で非常に激しい競?があった。この計?のために、NASAからアリゾナ大?へ3億2500万米ドルの資金が提供される。これは、それまでアリゾナ大?により獲得された?究費の中では最大の規模で、それまでの最高額より6倍にも上る。
アリゾナ大?のピ?タ??スミスが、この計?の主任?究員（Principal Investigator, PI）として選出された。フェニックスという名前は、何度も灰の中から蘇る神話上の鳥、
フェニックス
（不死鳥）に因んで命名された。この名前に相?しく、フェニックスにはこれまでの探査計?で開?された機器が再利用されている。フェニックスに使用される着陸船は
2000年
に計?が中止された
マ?ズ?サ?ベイヤ?2001
の着陸船を改良したものである。この着陸船は、
ロッキ?ド?マ?ティン
社がほぼ完成?態にあった着陸機を、
2001年
より大切に保存していたものである。また、
マ?ズ?ポ?ラ??ランダ?
に搭載されていたものと同じ科?機器がフェニックスにも搭載されている。
2005年
6月2日
、NASAはフェニックス?プロジェクトの計?と初期設計が順調に進んでいくことを精査した後、予定どおりにプロジェクトを進行させることを承認した。
ミッションの目的
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]
火星の失われた水を追うということがNASAの長期火星探査計?
マ?ズ?エクスプロレ?ション?プログラム
の重要な柱の1つである。
2001マ?ズ?オデッセイ
などによる軌道上からの調査によって火星の北極地域の地面の直ぐ下には凍った氷の層が?がっていると考えられており、この地域の調査は以前からの重要な目標であった。フェニックスはこの土?と氷の境界地域に着陸し、それまで周回機でのみ存在が確認されて?た「火星の地下の氷」を直接探査することによって、2つの目標、?ちこの地域が、果たして生命に適した土?をもっているのかということについて、そして極地地質が?った?史、特に過去10万年間に液?の水が存在したのかということについて探求する。
-
フェニックスが送ってきた着陸地点からの??。
永久凍土
地?にみられるアイス?ウェッジ?ポリゴンとよく似た多角形のパタ?ンを示している。
-
カナダ、
北極諸島
デヴォン島
にみられるポリゴン構造。夏期に割れ目に染み?んだ水が凍結し氷の楔を作り出すことによって生ずると考えられている。
?過
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]
マ?ズ?リコネッサンス?オ?ビタ?
の高解像度カメラが撮影したパラシュ?トで降下中のフェニックス。探査機は背後のクレ?タ?（直? 10 km）の西 20 km に着地した。
- フェニックス着陸地域
グリ?ンバレ?
（非公式）は火星の北極地域の平原で、この期間は火星の北極地域に十分な太陽光が到達し、着陸機を太陽電池で動作させるのに十分である時期として選ばれた。着陸後フェニックスは十分な太陽光の得られる90ソル（sol, 火星の太陽日）の間だけ活動を行う予定となっていた。1ソルは地球の1日より約40分長い。機器展開やチェックが終わった後、9ソル目までは火星大?などの測定を行い、10ソル目よりロボット?ア?ムを用いた土?調査が始まる
[1]
。
- 6月1日（米東部時間） 氷らしきものを?見したと?表。逆噴射で表土が吹き飛ばされ、露出したものと推定されている
[2]
。
フェニックスが撮影した掘削跡の「氷」（上の??は影の部分の?大?）。
- 6月15日（米東部時間） ロボット?ア?ムで地表を掘った跡を撮影した??に白い塊が?見される。この塊は18日に撮影した??では消えており、ほぼ確?に水の氷であると見られる
[3]
。
- 11月10日（日本時間 11日） 日照不足による太陽電池の電力低下のため活動停止したと?表される
[4]
。最期の通信は11月2日。活動期間は?初想定された3ヶ月を超え5ヶ月以上に及んだ。
- フェニックスは火星の冬を?り越えられるように設計されていなかったが、日照の回復により活動を再開出?る可能性が僅かに存在したため、2010年1月より火星周回機
マ?ズ?オデッセイ
を使用して??的に交信が試みられていた
[5]
。しかし、?十回に及ぶ機?の間にフェニックスの信?は受信されず、また
マ?ズ?リコネッサンス?オ?ビタ?
が撮影した?像からフェニックスが塵に埋もれ破損したことも示唆されていた。これらの?況を踏まえ、2010年5月24日、フェニックスとの交信再開の試みを終了することが公式に?表された
[6]
。
搭載された科?機器
[
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]
極地土?分析がフェニックスの最重要任務となる。フェニックスの科??測?置には
[7]
[8]
、
マ?ズ?サ?ベイヤ?2001
ランダ?からそのまま引き?いだ掘削ロボット?ア?ム (RA) や、土?を水に溶かして種?の??を行う化?的???置や?微鏡のセット (MECA) が?備されており、これらは土?を熱することで?生する??を調べる?置 (TEGA) とともに土?分析の主役となる。これ以外にも周?の?況を撮影するステレオ?カメラ (SSI) や
ライダ?
を備えた?象?測?置 (MET) などが?備されている。
ロボット?ア?ム（RA）
[
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]
先端にスコップが付いた
RA
（Robotic Arm）
[9]
、?ち「ロボット?ア?ム」はフェニックスの科?機器の中で鍵を握る?置だといえる。4自由度を持つ腕を伸ばすと先端は着陸船より2.35 mとなる。さらにスコップは?時間掛けて地面の下50 cmまで掘削できる。スコップが極地の地下のこの深さには?がっていると想定されている氷層に達したならば、先端にある?い爪とヤスリで?きサンプルを手に入れる。こうして回?された土?あるいは氷のサンプルは後述の?置 TEGA や MECA による解析にかけられる。
このロボット?ア?ムはマ?ズ?サ?ベイヤ?2001計?において JPL のチ?ムが設計?製作したものである。
ロボット?ア?ム?カメラ (RAC)
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]
ロボット?ア?ムに取り付けられた RAC。LED はさまざまな波長での照明となる。
ロボット?ア?ムのスコップのすぐ上には三原色の
LED
に?まれたカメラ
RAC
(Robotic Arm Camera) が備わっている
[10]
[11]
[12]
。これは、周?のカラ??像を撮影するとともに、スコップが回?するサンプルを確認し、またロボット?ア?ムが掘り出したばかりの場所の土?の?態を調べる。カメラは無限遠から手前 11 mm の物にまで焦点を合わせることができ、近づいたときの解像度は 23 μm となる。
このカメラもサ?ベイヤ?2001ランダ?を引き?いだもので、アリゾナ大?と
ドイツ
の
マックス?プランク太陽系?究所
(
Max-Planck-Institute fur Sonnensystemforschung
) によって製作された。
?微鏡?電?化???導度解析?置 (MECA)
[
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]
化?的??を行う WCL の容器。??はプロトタイプ。
マ?ズ?サ?ベイヤ?2001のために JPL によって製作されていた
MECA
(Microscopy, Electrochemistry, and Conductivity Analyzer)
[13]
は、
?式化?
の???置 (wet chemistry laboratory, WCL)、
光??微鏡
、
原子間力?微鏡
、
熱?導度
および
電??導度
の
探針
(プロ?ブ) からなる一群の?置である。
熱?導度?電??導度や?度を測定する幾本かの探針
[14]
はロボット?ア?ムの「指の?節」部分に備え付けられており、ア?ムが掘った溝の端に差し?まれることになる。これらの測定によって、活?な極地の土?と大?との相互作用について理解する手がかりになると期待される。
ロボット?ア?ムがすくった土?は4つの WCL の容器のうちの1つに入れられ、そこに水が加えられる。これを?拌しながら電?化?的センサ?が水中の
マグネシウム
、
ナトリウム
、
?素
、
臭素
、
硫酸イオン
といった 12 種類のイオン量、
pH
、?導度、
酸化還元電位
が調べられる。これは土?が、存在しているかもしれない固有の微生物にとって、あるいは??の地球からの訪問者にとって生命を支えうるような化?的なエネルギ?をもっているかどうか、また生命の存在に適さないような pH や?、酸化物を有していないかどうかの評?に役立つ
[15]
。
また、土?の粒子は分類された上で、光??微鏡、そして FAMARS と名づけられた原子間力?微鏡
[16]
によって細かい形?が?察され、その起源と?物?的性質が調べられる。原子間力?微鏡は
ヌ?シャテル大?
(
Universite de Neuchatel
) が中心となった
スイス
のグル?プによって提供されたもので、使い捨ての8つの探針が試料をなぞることで 10 nm の解像度の?像を得る。もし土?に
含水?物
や
粘土?物
があれば、かつての火星の北極に液?の水があった??となりうる。
熱??生??分析?置 (TEGA)
[
編集
]
TEGA. 回?されたサンプルをゆっくりと加熱する?と、?生したガスを分析する質量分析器。
アリゾナ大?と
テキサス大?ダラス校
(
University of Texas at Dallas
) によって製作された
TEGA
(Thermal and Evolved Gas Analyzer)
[17]
[18]
は、
高??
と
質量分析計
が組み合わせられたものである。ロボット?ア?ムにより回?された土?あるいは氷のサンプルを熱し、その成分を分析する。
全部で8つある?はボ?ルペンのインク?カ?トリッジ程度の小さなもので、それぞれ一度きりしか使うことができない。1つのサンプルを1つの?でゆっくりと最大 1,000 ℃ まで加熱し、?生する??の成分を質量分析の方法を用いて分析する。これによって極微量（最良で1億分の1程度 = 10 ppb オ?ダ?) の成分を決定でき、土?に存在しているかもしれないわずかな有機分子の?出に貢?できる。
地表ステレオ撮像?置 (SSI)
[
編集
]
細いマストの上に載せられたステレオ?カメラ SSI。可視光から赤外線に??した12種のフィルタ?が??されている。
アリゾナ大?により新たに取り付けられた
SSI
(Surface Stereo Imager)
[19]
[20]
は探査機の主たるカメラとなるものであり、失敗したマ?ズ?ポ?ラ??ランダ?に備わっていたものの改良版である。2 m の高さからみた探査機の着陸した北極の風景をステレオ?像で映し出すと期待されている。
マ?ズ?パスファインダ?
で用いられたカメラより高解像度であり、1,024×1,024
ピクセル
の
CCDイメ?ジセンサ
と12枚のフィルタ?により、可視光や赤外光の??なバンドの光での撮影が可能である。また、?いバンドを用いて太陽光の吸?から大?中の
エアロゾル
や水蒸?の?態が評?される。
?象?測ステ?ション (MET)
[
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]
2.3 m の高さに展開された MET のマスト。風向と風力の測定を行う。
フェニックスはまた??や??計など?象?況を?測するための一群の機器
MET
(Meteorological Station) をもつ。これは
カナダ宇宙?
が指揮をとってカナダを中心とする企業により製作された。また科?面での運用も
カナダ
の
ヨ?ク大?
を中心とした?際的なチ?ムにより行われる。
この?置の中にはパルス?の?い出力のレ?ザ?光を空に向けて照射し、反射されて?ってくる光の?さと時間を計ることで、大?中の粒子の量や分布を知る
ライダ?
(LIDAR, Laser Imaging Detection and Ranging) も搭載されており、凍った極冠と大?との間の循環の理解に役立てられる。また、風向と風力の測定は?量化のためにマストに取り付けられた小さな風見（テル?テイル、
tell-tale
）を SSI で撮影することによって行われる
[21]
。
降下カメラ (MARDI)
[
編集
]
マリン?スペ?ス?システムズ (Malin Space Systems) の
MARDI
(Mars Descent Imager)
[22]
は、フェニックスが地表に向けて降下していく間に、火星の地表の?子を撮影することを目的として搭載された小型のカメラである。
元?は大??突入時の減速中に機?を覆う
エアロシェル
が外された後、およそ 8 km の高度から撮影を始め、着陸地点を特定するとともに周?の?況を調べる計?であったが、MARDI は結局撮影には用いられないこととなった。これは、?射前のテストによって、MARDI の複?の撮影デ?タを?理する探査機の別のハ?ドウェア?置にデ?タ破?のわずかな可能性があることが明らかとなったためである。このハ?ドウェア?置は探査機の他のデ?タも?理しているために、MARDI による?像撮影には許容できない危?があるとみなされることとなった。修理を行うには?に?く、カメラはそのまま搭載された。1枚のみの撮影を行いデ?タをカメラ?に?す代替案も?討されたが、降下中の?理の調整が必要となることになり、結局?念された
[23]
。
惑星協?の DVD
[
編集
]
フェニックスからのフルカラ??像。星?旗の左に『地球からのメッセ?ジ』と記されたミニ DVD が見える。
フェニックスには種?の?測?置の他に、石英ガラス製の
DVD
も搭載されている
[24]
。
惑星協?
が提供したこの『フェニックス DVD』には?員と公募された名前 25 万のほか、未?の火星探?者へと向けた火星に?連した??な分野の資料や芸術作品集『ヴィジョンズ?オブ?マ?ズ』が納められている。
バイキング1?
の着陸の光景を JPL で見た
ジ?ン?ロッデンベリ?
が
ジョン?ロンバ?グ
(
Jon Lomberg
) に語ったひとことから始まったこの計?は、もともと
ロシア
の
マルス96
(
Марс-96
) ミッションで?現されるはずであった。しかし、そのときの
CD
版は探査機とともに大西洋に消えることとなったため、この DVD は2度目の挑?となる。
『ヴィジョンズ?オブ?マ?ズ』の中には、後に火星に運河があると誤って捉えられる?端となった
スキャパレリ
の?測記?や、運河に?ちた火星の世界を力?する
パ?シヴァル?ロ?ウェル
の散文、また
H?G?ウェルズ
の『
宇宙??
』や
ブラッドベリ
の『
火星年代記
』をはじめとした
SF
作品など 80 の文?が含まれている。また、
パトリック?スチュワ?ト
の解?ではじまり、
オ?ソン?ウェルズ
の肉?やパニックを引き起こした彼の
火星人?襲
を告げるラジオ番組などを含む『マ?ズ?ラジオ』、
ア?サ??C?クラ?ク
のメッセ?ジと、未?の「火星人」に向けた
カ?ル?セ?ガン
の音?メッセ?ジ、子供たちの?を含む 60 あまりの??も??されている。日本人の作品では、
安部公房
の『使者』を始め、
光?龍
、
石川喬司
、
荒?義雄
の小?や、宇宙?家
岩崎一彰
による火星を描いた??が納められている。
着陸場所
[
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]
火星の世界的な地形のインタラクティブな?像地?。?像の上にマウスを置くと、60を超える著名な地理的特?の名前が表示され、クリックするとリンクする。ベ?スマップの色は、NASAのマ?ズグロ?バルサ?ベイヤ?のマ?ズオ?ビタ?レ?ザ?高度計からのデ?タに基づいて、相?的な標高を示す。白色と茶色は最も標高が高い。(
+12 to +8 km
); ピンクと赤が?く。(
+8 to +3 km
)。?色は
0 km
。?と?は標高が低い(down to
?8 km
)。軸は緯度と?度。
脚注??考文?
[
編集
]
- ^
“
On Mars
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. LPL, Univ. of Arizona.
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- ^
火星の氷か?探査機フェニックスが撮影 NASAが公開 着陸時の噴射で露出
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- ^
フェニックスがとらえた火星の物質、ほぼ氷に間違いなし
（『アストロア?ツ』2008年6月20日）
- ^
米火星探査機が活動停止 水の存在確認で成果
（『共同通信』2008年11月11日 10:14）
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?連項目
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外部リンク
[
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