月探査
月の大きさは地球の約1/4、重さは約1/81
月は地球からいちばん近いところにある天体で、大気も水もありません。地球からの距離は約38万km。赤道のまわりを10周したくらいの距離にあたります。また、大きさは赤道直径が約3,476kmで地球の約1/4、重さは地球の1/81ほどしかありません。月は地球の衛星で、地球のまわりを1公転するあいだに、1自転します。自転も公転と同じ27.32日の周期なので、地球からはいつも同じ面しか見ることができません。
地球にとって身近な存在の月はほぼ全容が解明されている
月は地球から38万kmという手ごろな距離にあるため、人類の宇宙開発の大きな目標として探査活動が進められてきました。多くの探査機が月周辺や月面に到達し、また12名の人間が実際に月面におり立ち、探査活動をおこないました。月の表面は59%まで地上から観測することができます。1959年に旧ソ連のルナ3号が月の裏側を撮影したのをはじめ、各種の探査機によって、ほぼ月面の全地図が作成されています。また、アポロ計画により採取された月面の岩石の分析により、その化学組成は本質的には地球とあまり変わらないことがわかり、月の起源の研究に大きく貢献しました。
月着陸、無人月面探査ではアメリカに先んじていた旧ソ連
はじめに月面に到着したのはアメリカではなく、旧ソ連でした。1959年9月、ルナ2号は見事に月面に命中しました。続く3号は月の裏側を撮影し、この時点では完全にアメリカに先んじていました。その後は、9号(1966年)では月面軟着陸、10号(1966年)では月の孫衛星探査、16号(1970年)では無人で月の土を採集して地球に帰還しました。さらに、17号(1970年)に搭載された自動月面車ルノホートが行動半径を大幅に広げました。また、旧ソ連は1964年から1970年にかけてゾンドという無人探査機を打ち上げています。1965年の3号までは惑星探査用のものだったらしいのですが、1968年の4号から8号までは5～6tもの月探査機で、明らかに月への有人飛行の準備であったと考えられています。しかし、これはアメリカのアポロに先を越されて中止されてしまいまいた。
有人飛行を想定したサーベイヤー、ルナ・オービタで旧ソ連を逆転
旧ソ連のルナ3号が月の裏側の写真を撮った直後、アメリカはレインジャー計画を確定しました。レインジャーは1964年の6号でやっと月面に到達、続く7、8、9号ではそれぞれ数1,000枚の写真撮影に成功し、月面のようすをしだいにあばいて1965年にプロジェクトを終了しました。さらにアメリカは、旧ソ連のルナ9号が1966年に月面軟着陸をはたしたのち、サーベイヤーという3本脚の探査機で同年5月に軟着陸に成功しました。この計画は1968年の7号まで続けられました。また、孫衛星においても旧ソ連に遅れること5ヵ月、1966年8月にルナ・オービタという探査機で追いつきました。このシリーズは、サーベイヤー計画とともに月の土壌分析や月面の詳しい撮影をおこない、隕石(いんせき)の危険性についても調査を重ね、マーキュリー、ジェミニなどの有人飛行の訓練とあいまってアポロの快挙につながりました。
月探査機レインジャー。レインジャー計画は1961年から1965年までおこなわれ、その後のサーベイヤー計画やルナ・オービタ計画へと引きつがれていきました。
宇宙航空研究開発機構がルナA計画と月面車探査計画を予定
日本の宇宙科学研究所(現 宇宙航空研究開発機構(JAXA))では、1990年1月にスイングバイ衛星ひてんを打ち上げ、あわせて孫衛星はごろもを月周回軌道に投入することに成功しました。このことにより日本の月探査に先鞭(せんべん)をつけるとともに、外惑星探査にとって欠かせないスイングバイ技術を習得しました。また、宇宙航空研究開発機構では月周回軌道上から2機のペネトレータを放出し、月面に命中させて内蔵の地震計と熱流量計のネットワークによって約1年間にわたって月の内部構造をさぐるルナA計画を進めています。さらに、2005年には、アポロ計画以来となる日本の大型月探査計画「セレーネ計画」が 実施される予定です。また、月面車や着陸機を利用した将来的な月探査についても検討が進められています。
月探査
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2025/03/19 15:59 UTC 版)
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本記事では物理的な月探査（つきたんさ、Exploration of the Moon）について解説する。
概説
月の物理的な探査はソビエト連邦が宇宙探査機ルナ2号を打ち上げ、1959年9月14日に月の表面に衝突させた時に始まった。月の裏側は、ソビエト連邦の月探査機ルナ3号によって、1959年10月7日に初めて撮影された。
2021年現在、人間を月面に着陸させることに成功したのは、NASAのアポロ計画だけである。その初の月面着陸は1969年のことで、科学観測機器を月面に設置し、月の岩石（月の石）や土砂の試料を地球に持ち帰った。
2020年現在、月の裏側に探査機を着陸させるのに成功したのは、2018年末に打ち上げられた中国の「嫦娥4号（じょうが4号）」だけである[1][2]。
初期の歴史
アリストテレスの哲学では、月から始まる天国は完全な領域、地上は変革と破壊の領域であり、これらの類似性は厳しく排除された[3]。アリストテレス自身は、月には混乱の領域が多少混入している可能性があると示唆していた。著書『On the Face in the Moon's Orb』の中で、プルタルコスは地球と月について、異なった見解を示している。彼は、月には太陽の光が届かない深い窪みがあり、月の斑点は川や深い裂け目の影であると唱えた。彼はまた、月に生物が存在するとも考えた。月は地球の鏡であり、地球の特徴を反映しているという考えは昔からあったが、月が地球に対して見せる面が常に同じである事から、この説明はすぐに否定された[3]。最終的に、月には密度のばらつきがあり、そのせいで完璧な球形にあのような模様が表れるという説明が標準的になり、月、天国の完全性は保たれた[3]。
中世のイスラム世界、ヨーロッパのアリストテレス主義者達は、月の斑点をアリストテレスの考えで説明しようと試みた[3]。トマス・ハリオットは、長年月の観測を続け、初めて望遠鏡像を描写したが、彼のスケッチは出版されなかった[3]。最初の月の地図はベルギーの天文学者ミヒャエル・ラングレンが1645年に描いたものである[3]。その2年後、ヨハネス・ヘヴェリウスによってさらに影響力のある論文『月面学（Selenographia）』が出版された。ヘヴェリウスの体系は、プロテスタント国では18世紀まで使われたが、1651年にイエズス会の天文学者ジョヴァンニ・バッティスタ・リッチョーリが出版した体系に置き換えられた。彼は、裸眼で見える斑点に海の名前、望遠鏡で見える斑点（クレーター）に哲学者や天文学者の名前を付けた[3]。1753年、クロアチア人でイエズス会の天文学者であるルジェル・ヨシプ・ボスコヴィッチは、月には大気がないことを発見した。1824年、ドイツの天文学者フランツ・フォン・グルイテュイゼンは、月のクレーターの生成を小惑星の衝突によって説明した[4]。
宇宙開発競争
冷戦下におけるソビエト連邦とアメリカ合衆国の宇宙開発競争は月を巡っても行われた。これによって科学的に重要な発見が多くなされ、1959年にはソビエト連邦によって初めて、月の裏の写真が撮られた。1969年には初めて月面に人類が立ち、20世紀で、そして人類の歴史でも最も重要な出来事の1つになった。
月を訪れた初めての人工物は、ソビエト連邦の無人探査機ルナ2号であり、1959年9月14日21時2分24秒に月面に衝突した。月の裏は、ソビエト連邦の月探査機ルナ3号によって、1959年10月7日に初めて撮影された。
ソビエト連邦のこれらの成功に追いつくため、アメリカ合衆国大統領ジョン・F・ケネディは、月面に人類が立つことが国の計画の目標であるとして、1961年5月25日の両院合同会議で次のように表明した。
"我が国は、人を月面に着陸させ無事に地球に帰還させるという目標を、今後10年以内に達成することを約束すべきであると、私は信じている。この時代の宇宙計画で、人類にとって印象深い、また長い目で見た宇宙探査にとって重要な計画はないであろう。"
とはいえ、当時はまだソビエト連邦がリードしていた。ルナ9号は、初めて月面へ軟着陸した探査機であり、1966年2月3日に月面の写真を地球に送信し、それまで心配されていたように月の表面が厚い塵の層に覆われていて、探査機がその中に沈んでしまったりはしないことを証明した。初めて月の周囲を回る人工衛星になったのは、1966年3月31日に打ち上げられたルナ10号である。
アメリカは、月への無人探査機として、月の近接観測を行うレインジャー計画を開始し、1961年から1965年にかけて9機が打ち上げられた。続くサーベイヤー計画では、1966年から1968年にかけて7機が打ち上げられ、月に軟着陸している。
人間による直接の月探査に対して最も大きな障害となったのは、大気圏再突入の際に機体を守る耐熱シールドの開発だった。アメリカ合衆国は、アメリカ航空宇宙局が行った、超音波風洞による熱重量分析実験によってこの分野で優位性を持っていた。1968年12月24日、アポロ8号の乗組員フランク・ボーマン、ジム・ラヴェル、ウィリアム・アンダースの3人は初めて月の周回軌道に入り、また自らの目で月の裏を見た初めての人間になった。
人類が初めて月面に立ったのは1969年7月20日のことであり、アポロ11号のニール・アームストロングとエドウィン・オルドリンが初めて月面を歩いた。初めてのロボット月面車はソビエト連邦のルノホート1号で、ルノホート計画の一環として1970年11月17日に打ち上げられた。これまでのところ最後に月面を歩いたのは、1972年12月に月に到着したアポロ17号のユージン・サーナンとハリソン・シュミットである。
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アポロ17号で月面に降り立ったハリソン・シュミット
ルナ16号、ルナ20号、ルナ24号及びアポロ11号からアポロ17号まで（アポロ13号を除く）によって月の石のサンプルが地球に持ち帰られた。
1960年代半ばから1970年代半ばにかけて、65回の月面着陸が行われた。特に1971年は1年間で10回も行われたが、1976年のルナ24号を最後に突然止まってしまった。それ以降、ソビエト連邦は金星と宇宙ステーション、アメリカ合衆国は火星及びそれ以遠を目指すようになった。
20世紀末以降の探査
- 日本
1990年、日本の工学実験探査機ひてんが月を訪れ、月の軌道に到達した3番目の国になった。ひてんは孫衛星のはごろもを月軌道に投入したが、トランスミッターが故障し、以降の科学的な探査はほとんどできなかった。2007年9月、日本は「月の起源と進化に関する科学的なデータを収集し、将来の月探査に向けた技術を開発すること」を目的に月周回衛星かぐやを打ち上げた[6]。かぐやは1年8か月にわたって月周回軌道で観測を続け、2009年6月11日に月面に衝突した。
- 米国、欧州
アメリカ航空宇宙局は、1994年に探査機クレメンタインを打ち上げた。クレメンタインは月周回軌道で2か月間観測を行った後、小惑星の観測に向かおうとしたところで故障した。1998年にはルナ・プロスペクターを打ち上げた。ルナ・プロスペクターは1年半にわたって月周回軌道で観測を続けた後、月面に衝突した。
欧州宇宙機関は2003年9月27日に、小型で安価な月周回探査機スマート1を打ち上げた。スマート1の当初の目的は月表面の三次元X線画像、赤外線画像を撮ることだった。スマート1は2004年11月15日に月周回軌道に入り、2006年9月3日まで観測を続けて、衝突時の噴煙を観測するため、意図的に月面に衝突した[7]。
- 中国
中華人民共和国は、資源の採取、特に地球のエネルギー源になりうるヘリウム3の採取の可能性を研究する嫦娥計画を開始し、2007年10月24日に月周回衛星嫦娥1号を打ち上げた[8]。嫦娥1号は1年以上にわたって月周回軌道で観測を続け、2009年3月に月面に衝突したとされる。2010年10月1日には嫦娥2号を打ち上げた。そして2013年12月1日に嫦娥3号を打ち上げ、同月14日に月面に軟着陸、月面探査機（無人月面車の「玉兎号」）を切り離したことを発表した[9]。
嫦娥4号の計画概要は2016年1月に公開された。地球と月のラグランジュ点に中継衛星を配置し、月の裏側に嫦娥4号と玉兔2号を軟着陸させる、というものである。 嫦娥4号は2018年12月8日に打ち上げられ、2019年1月3日、月の裏側・東経177.6度、南緯45.5度に着地したことで、人類史上初の月の裏側への着陸となった（これで計画の第一段階がまず成功）。植物や植物の種、ミバエの卵やイースト菌といった生物が搭載され、実験が行われている。
嫦娥5号は2020年11月に打ち上げられ、12月06日に中国初の、月軌道上でのドッキングに成功、12月17日に帰還機は地球に着陸し、合計1731gのサンプルが確認され、中国初のサンプルリターンに成功した。
- インド
インド宇宙研究機関は、2008年10月22日に無人の月周回衛星チャンドラヤーン1号を打ち上げた[10]。当初は月の軌道を2年間周回し、月の三次元地図を作ることや月面の化学地図、鉱物地図を作ることを目的としていた[11][12]。この探査機は2008年11月14日15時4分（GST）に月に到着し、インドは月に到着した4番目の国になった[13]。不幸なことに、2009年7月にチャンドラヤーン1号の姿勢制御用スターセンサが故障した上、8月には本体が過熱したために通信が途絶し、わずか10か月で早期にミッションを終了した。
月面での水の発見
チャンドラヤーン1号に積まれた装置が月面に大量の水を発見し、月面での水探査は終わるのではないかという観測が宇宙科学者の間に広まった。
宇宙関連のニュースのポータルサイトであるSpace Refのレポートは、NASAが開発したMoon Mineralogy Mapper（M3）によってもたらされたこの発見について、木曜日にNASAの本部で会見が開かれると報じた。
画像分光計M3はチャンドラヤーン1号に積まれた11個の計器のうちの1つで、月面全体の初めての鉱物地図を作ることを目的としていた。
Nature Newsの最近のレポートでは、「詳細なスペクトルの解析によって、月の極地方に水変性した鉱物が大量に見つかった」と報じた。月面には、実は鉱物に閉じ込められているだけではなく、地表の割れ目やもしかしたら地中深くに氷の塊や層がある可能性がある等、色々な形で至る所に存在している可能性が指摘されている。NASAのルナー・リコネサンス・オービターは、広い範囲の水シグナルを検知し、これらのシグナルは月面での居住に重要な役割を持つと報じられている[14][15][16]。
インド宇宙研究機関によると、チャンドラヤーン1号の打ち上げ22日後に水の存在を確実とする証拠を掴んだとしているが、公開することは時期尚早だとして拒んでいる。
LRO / エルクロス
NASAは、将来の有人探査に備えた予備的な無人ミッションとして、2009年6月18日にルナー・リコネサンス・オービター (LRO) とエルクロスを打ち上げた。10月9日、両探査機の打ち上げに使用されたセントールロケット（重量2.4トン）が時速9,000kmで月の南極近くにあるカベウスクレーターに衝突した。エルクロスは月面の水の存在について証拠を掴むため、この衝突により舞い上がった塵を観測し、約4分後には自らも月面に衝突した。LROは月の周回軌道に乗り、高い解像度で月面を撮影し続けている。
11月13日、NASAは衝突時に噴出された物質から水が検出されたことを発表した[17]。
2000年代に行われた計画発表
2004年1月14日、アメリカ合衆国大統領ジョージ・W・ブッシュはビジョン・フォー・スペース・エクスプロレーションを宣言し、この中で2020年までに新しい有人月ミッションを策定する計画が発表された。この目標を達成するNASAのコンステレーション計画が2005年3月19日に公表され[18]、批評家からは、すぐに"アポロ2.0"とあだ名された。しかし、この計画は2010年に予算の圧迫などを理由に中止されている。
中国は2017年にサンプルリターンすることを計画している。また、有人での月面探査も計画中である。
インドは、2010年から2011年に新しい月ミッションを開始し、サンプル回収や実験を行う探査車を上陸させることを計画している。探査車を使って、水を探すために月面を掘ることも計画している。また、インド宇宙研究機関は2014年までに有人飛行を、2020年までに有人月探査を行うことも計画している[19]。
日本の宇宙航空研究開発機構は、2010年代後半にかぐや後継機 (SELENE-2) を打上げ、日本初の月面着陸を予定している。さらに2020年までに有人月探査、2030年までに月面基地の建設を計画しているが、この計画への予算はついていない状況である[20]。
韓国では、朴槿恵政権下で2020年までの月探査用ロケットの打ち上げを計画していたが、文在寅政権に変わり計画の見直しが進んでいる[21]。
ロシアも、かつて凍結されたルナグローブ計画を再開し、2012年に無人探査車、軌道船を打ち上げることを計画している[22]。
ドイツも2007年3月に、2012年までに月周回探査機レオを打ち上げると発表したが[23]、資金上の制約により中止となった[24]。
2007年8月、NASAは今後の月探査では全て国際単位系を用いると発表した。これにより、既に国際単位系を用いている他国の宇宙機関との協業が促進されることが期待される[25]。
欧州宇宙機関は、オーロラ計画の一環として月への有人探査の意志を持っていることを表明した。
2007年9月13日、Xプライズ財団はGoogle社の協力を得て、Google Lunar X Prizeの開催を発表した。このコンテストでは、「民間の資金により月面に探査車を着陸させ、500m以上の走行、地球へ動画、静止画、データを送信すること、等のいくつかの課題を達成すること」を求めている[26]。
2024年10月、中国は有人月探査攬月を2030年までに計画している[27][28][29]。
関連項目
出典
- ^ Buisiness Insider「ただの着陸ではない ── 中国の｢月の裏側｣探査が世界を震撼させたワケ」
- ^ トリビア（雑学） - 物理的探査以前は、月について調べるには地球からの観測によるしかなかった。ティコ・ブラーエは肉眼ですぐれた天体観測を行った。一般的に、ガリレオ・ガリレイは天体観測目的で望遠鏡を使用した最初の人物とされ、1609年に望遠鏡を製作し、それを使って月面の山やクレーターを観測した。光学望遠鏡の発明により、月観測の質は飛躍的に高まった。
- ^ a b c d e f g “The Galileo Project”. 2007年9月14日閲覧。
- ^ Энциклопедия для детей (астрономия). Москва: Аванта+. (1998). ISBN 5-89501-016-4
- ^ Special Message to the Congress on Urgent National Needs Page 4 - John F. Kennedy Presidential Library & Museum Archived 2007年9月12日, at the Wayback Machine.
- ^ “Kaguya (SELENE)”. JAXA. 2009年11月13日閲覧。
- ^ “ESA's Moon mission ends successfully”. ESA (2006年9月). 2006年9月3日閲覧。
- ^ David, Leonard (2003年3月). “China Outlines its Lunar Ambitions”. Space.com. 2006年3月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2006年3月20日閲覧。
- ^ https://www.nikkei.com/article/DGXNASGM1500V_V11C13A2FF8000/
- ^ “アーカイブされたコピー”. 2008年12月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年5月22日閲覧。
- ^ “Chandrayaan-1 Scientific Objectives”. Indian Space Research Organisation. 2009年11月12日閲覧。
- ^ http://www.deccanherald.com/CONTENT/Sep192008/national2008091890838.asp[リンク切れ]
- ^ “India sends probe on to the Moon”. BBC (2008年11月). 2008年11月16日閲覧。
- ^ https://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2009/09/23/AR2009092303733.html?hpid%3Dmoreheadlines
- ^ http://www.hindu.com/2009/09/23/stories/2009092357770100.htm
- ^ http://www.guardian.co.uk/science/2009/sep/24/discovery-water-moon-lunar-base
- ^ 月の南極にまとまった水 NASA、探査機で確認 - 47NEWS 2009年11月13日
- ^ “How We'll Get Back to the Moon”. NASA. 2006年3月20日閲覧。
- ^ Staff Writers (2004年11月4日). “Competition heating up for Moon exploration”. IOL. 2008年1月25日閲覧。
- ^ Staff Writers (2006年8月3日). “Japan Plans Moon Base By 2030”. Moon Daily. SpaceDaily. 2006年11月17日閲覧。
- ^ Joongang Ilbo (2017年11月8日). “【コラム】政争の中で袋叩きにあった韓国宇宙開発”. 中央日報. 2018年8月26日閲覧。
- ^ Covault, Craig (2006年6月4日). “Russia Plans Ambitious Robotic Lunar Mission”. 2008年11月16日閲覧。
- ^ news, Spiegel (2007年2月28日). “Germany plans own Moon mission”. 2008年11月16日閲覧。
- ^ “アーカイブされたコピー”. 2008年11月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年11月9日閲覧。
- ^ NASA - Metric Moon
- ^ “Google Sponsors Lunar X PRIZE to Create a Space Race for a New Generation”. X PRIZE Foundation. 2009年5月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年9月13日閲覧。
- ^ “中国、2030年までに月面着陸を実現へ”. Science Portal China. 2024年10月7日閲覧。
- ^ “有人月面着陸機は「攬月」 中国、30年までに実現”. 共同通信 2024年10月7日閲覧。
- ^ “中国で月面着陸用宇宙服のデザイン公開 2030年までの有人月面着陸目指す”. sorae. 2024年10月7日閲覧。
外部リンク
- 月探査情報ステーション
- 国際宇宙探査センター - JAXA
- 月探査 - ウェイバックマシン（2009年8月5日アーカイブ分） - 宇宙情報センター - JAXA
- Lunar mission timeline - NASA
- Recent Lunar missions - NASA
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月探査
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/06/15 15:53 UTC 版)
詳細は「嫦娥計画」を参照 2004年2月、中国は公式に月探査計画の実施段階に入る。中国国家航天局の局長孫来燕によると、中国の月探査計画には月周回、軟着陸、サンプルリターンの三段階存在するという。それによると、第一段階には14億元が支出される予定で、2007年までに月周回軌道に探査機を送り込む。第二段階は2010年までに着陸機を送り込み、第三段階は2020年までに月の土壌サンプルを地球に持ち帰る予定とされた。 2005年11月27日、有人宇宙飛行計画の代理責任者が2020年までに中国は宇宙ステーションと月有人探査を完遂する計画であると公表した。それに先立ち、2012年までに宇宙遊泳とドッキングを完璧に果たす予定とされていた。宇宙遊泳は2008年の神舟7号で、ドッキングは2012年の神舟9号でそれぞれ実現し、予定通りに遂行させた。 2006年の会議では長征2号、長征4号Aのロケットエンジンを開発した工学者、張貴田（张贵田）は新しい月へのロケットの開発について議論した。 中国国家航天局と中国国防科学技術工業委員会は2007年4月1日、「第3回中英宇宙科学技術共同研究討論会」の中で、中国初となる無人月面車のプロトタイプを公開した。 2007年10月24日、長征3号Aにより嫦娥1号を打ち上げ、11月5日に月周回軌道に投入、11月20日から月面の観測を開始した。2009年3月1日、高度を下げ、月面衝突させて任務を終えた 2010年10月1日には嫦娥2号が打ち上げられた。。嫦娥2号は嫦娥1号とほぼ同設計であり、着陸は行われなかった。 2013年12月に嫦娥3号が打ち上げられ、12月14日に雨の海への軟着陸に成功した。 2014年10月24日には、「嫦娥5号」の試験機「嫦娥5号T1」が打ち上げ成功。月の裏側を経由して地球に帰還する自由帰還軌道（英語版）に入る。 2014年11月1日には、 「嫦娥5号T1」が大気圏再突入を実施、内モンゴルへの着陸に成功。 2018年12月には、月の裏側を撮影することを目的に、「嫦娥4号」が打ち上げられ、2019年1月3日に軟着陸。 2020年11月に「嫦娥5号」が打ち上げられ、12月06日に中国初の、月軌道上でのドッキングに成功、12月17日に帰還機は地球に着陸し、合計1731gのサンプルが確認され、中国初のサンプルリターンに成功した。
※この「月探査」の解説は、「中国の宇宙開発」の解説の一部です。
「月探査」を含む「中国の宇宙開発」の記事については、「中国の宇宙開発」の概要を参照ください。
「月探査」の例文・使い方・用例・文例
月探査と同じ種類の言葉
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