31日(現地時間)、米フロリダ州ケープカナベラルのケネディ宇宙センター。/ロイター聯合ニュース

アルテミス2号(Artemis II)の打ち上げが1日後に迫り、人類の月帰還プロジェクトも重大な分岐点を迎えている。今回の任務は1972年のアポロ17号以来、54年ぶりに人類が再び月の近傍へ向かう飛行である。

米航空宇宙局(NASA)によれば、アルテミス2号は米東部時間4月1日午後6時24分、韓国時間2日午前7時24分に米フロリダのケネディ宇宙センター第39B発射台から打ち上げられる予定だ。打ち上げウィンドウは2時間で、気象と技術条件が整えば予定時刻から2時間以内の任意の時点で離昇できる。

NASAは現在、発射場の最終点検を進めており、打ち上げ当日の気象条件は打ち上げに適する確率が約80%と見ている。発射機会は6日(米東部時間)まで開かれており、気象や技術要因により日程が調整される可能性もある。

先にNASAは今年2月、アルテミス2号で液体水素漏れの問題を確認した後に打ち上げを3月へ延期し、その後、上段部のヘリウム流に異常が重なったことで打ち上げ時点を再び4月に延ばし、追加点検と再整備を行った。

◇ 目標は月着陸ではなく「有人システム検証」

今回飛行の核心は月着陸ではなく、有人の月着陸と深宇宙探査に向けた技術の検証である。乗組員はリード・ワイズマン司令官、ビクター・グローバー操縦士、クリスティナ・コック宇宙飛行士、そしてジェレミー・ハンセン(カナダ宇宙庁=CSA所属の宇宙飛行士)の4人だ。彼らは大型ロケットの宇宙発射システム(SLS)と有人宇宙船「Orion」が人を乗せて月の近傍まで飛行する初の試験に臨む。

SLSロケットはNASAが開発した超大型ロケットで、スペースシャトル計画で用いたエンジンと固体ロケットブースター技術を活用した。最上部には宇宙飛行士が搭乗するOrion宇宙船が搭載される。Orionは人が乗る乗員モジュールと、電力供給と推進を担うサービスモジュールで構成されている。

打ち上げ後、SLSは約56秒で超音速に到達する。その後Orionは約3時間23分後にロケット上段(ICPS)と分離し、近接飛行と手動操縦試験に入る。宇宙飛行士はICPSを標的のように活用してOrionを近接させ、周回飛行しながら操縦能力を点検する。

Orionは約10日間、月と地球の重力を利用して月の裏側を回って地球へ復帰する「自由帰還軌道」をたどる。自由帰還軌道は、月周回後に別途大きなエンジン点火を行わずとも自然に地球帰還経路に入るよう設計された飛行方式である。

アルテミスIIの主要任務マイルストーン。/米航空宇宙局(NASA)

任務初日には地球高楕円軌道で飲料水供給装置、トイレ、二酸化炭素除去装置など生命維持系を点検し、2日目には月近接飛行(TLI)に向けた点火を行い本格的に月へ向かう。

6日目にはOrionが月面上約4000〜6000マイル(約6400〜9600km)上空まで接近し、月の裏側を観測する。この過程で30〜50分間、地球との通信が途絶する区間もある。その後の帰還段階では、放射線避難手順、手動操縦、再突入準備などを試験し、予定どおりであれば打ち上げ後9日1時間46分で地球へ帰還する。

NASAはアルテミス2号の乗組員が、アポロ13号が打ち立てた人類最長距離飛行記録を上回ると見ている。アポロ13号は地球から約40万km離れた地点まで到達した後、帰還した。アルテミス2号の乗組員はこれを上回る記録を樹立する見込みである。

◇ 韓国のキューブサットも同行…月探査の次段階は

今回の任務には韓国天文研究院が開発した小型衛星K-ラドキューブ(K-RadCube)も搭載される。K-ラドキューブは打ち上げ後、約7万km高度で分離して独自軌道に投入され、地球放射線帯であるバン・アレン帯を通過しながら宇宙放射線の強度を測定する予定だ。バン・アレン帯は地球をドーナツ状に取り巻く放射線領域で、深宇宙へ向かう有人探査船が必ず通過せざるを得ない区間である。

今回得られるデータは、地球から月へ移動する区間において放射線が宇宙飛行士にどのような影響を及ぼし得るかを分析するために活用される予定だ。

宇宙放射線環境における半導体影響評価のための実験も行う。サムスン電子の次世代半導体マルチチップモジュール、SKハイニックスの半導体メモリチップを放射線に曝露した後に生じる損傷やエラーを分析する。

NASAは今回の任務が、2022年の無人試験飛行であるアルテミス1号の成果を継承すると同時に、今後の有人月着陸と長期滞在、火星探査の基盤を築く段階だと説明する。すなわち、国際協力と商業パートナーシップを含む新たな月探査体制を試験する最初の有人関門という位置づけである。

NASAはアルテミス2号の打ち上げ後、来年に地球近傍でシステム性能を再度試験する任務を実施し、2028年には月南極の有人探査を推進する計画だ。さらに月探査の頻度を毎年1回程度に増やし、宇宙飛行士が滞在して研究できる月基地も建設する予定である。

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