// Mars explorer · ISAS · 1998-041A
のぞみは、日本初の火星探査機。火星周回には届かなかったが、月・地球スイングバイ、長期のトラブル対応、火星衝突回避まで、深宇宙運用の厳しさを具体的に残した。
火星上層大気と太陽風の相互作用を調べるため計画された、日本初の火星周回探査機。
| 開発・運用 | ISAS 現 JAXA宇宙科学研究所 |
|---|---|
| 打上げ | 1998年7月4日 03:12 JST M-V-3、内之浦 |
| 状態 | 運用終了 2003年12月9日、火星周回投入断念 |
| 国際標識番号 | 1998-041A |
| 質量 | 約540 kg |
|---|---|
| 寸法 | 1.6 × 1.6 × 0.58 m ワイヤアンテナ端間52 m |
| 軌道 | 太陽周回軌道 火星近傍を通過 |
| 主目的 | 火星上層大気、太陽風相互作用、磁場、表面・衛星リモートセンシング |
のぞみは成功物語としては語りにくい。けれど、失敗の細部が日本の火星・深宇宙探査にとって大きな教材になった。
のぞみの科学目的は、火星上層大気と太陽風の相互作用を調べることだった。火星は地球ほど強い全球磁場を持たず、大気が宇宙へ逃げる過程が重要になる。上層大気、プラズマ、磁場、紫外線、ダストを多角的に測る計画だった。
1998年の月スイングバイと地球スイングバイを使い、火星へ向かう計画だった。しかし地球スイングバイ時の推力不足で燃料消費が増え、予定どおりの到着はできなくなった。ISASは、その後、2002年と2003年の地球スイングバイで火星へ向かう軌道を再構成したと記録している。
長い迂回の途中、通信・熱制御系に深刻な不具合が起きた。火星周回投入に必要な機能を回復できず、2003年12月9日に投入を断念した。火星へ衝突させないため、探査機の進路を変える判断が行われた。
のぞみは火星周回観測を実現できなかったが、水素ライマンアルファ光などの観測データを残した。さらに、長期クルーズ中のトラブル対応、再計画、惑星保護判断は、後続の日本深宇宙ミッションへ経験として残った。
のぞみは、深宇宙探査で「届かなかった」ことをどう記録するかのページでもある。
のぞみは単純にロケットで失敗したわけではない。打上げ後に軌道を組み替え、さらに電源・通信・熱制御の問題と向き合った。深宇宙では小さな不具合が、時間と距離の中で大きな設計変更へ育つ。
最終段階で周回投入が不可能になった時、チームは火星へ衝突させない進路へ変えた。科学目標を諦めた後にも、惑星を汚染しないという責任が残る。これは失敗後の運用判断として重要だった。
のぞみという名は希望を意味するが、ミッションは火星周回に成功しなかった。それでも、あかつきが金星投入失敗後に再挑戦して成功した時、のぞみで蓄積された再計画と粘りの文化は無関係ではない。
日本の火星探査は、のぞみで終わったわけではない。MMXのように火星圏へ向かう計画は、のぞみの痛みを踏まえた上で進む。未達のミッションも、次の設計条件を具体化する。
月・地球スイングバイと再計画を経て火星近傍へ向かった概念図。スケールは模式的。
火星表面、衛星、上層大気をリモートセンシングする計画だった。
火星周辺の磁場とプラズマ波を測り、太陽風との相互作用を探る装置。
火星周辺と惑星間空間のダスト、粒子環境を測る機器群。
のぞみは、火星の上層大気・プラズマ環境を多機器で測るため、14種類の科学機器を載せた。ワイヤアンテナ端間52m、太陽電池パドル端間6.22mという、プラズマ観測を意識した広い構成を持つ。
上層大気と太陽風を調べるには、火星近傍を何度も通る軌道が必要だった。低い近火点と広い外側の軌道を使い、火星大気から太陽風領域までをつなぐ計画だった。
電波・プラズマ波観測では、機体から長く伸びるアンテナが重要になる。のぞみの外形は、火星大気だけでなく宇宙空間の電磁環境を測るための形だった。
火星大気散逸と衝突回避の概念図。