「ムーン・スナイパー」宇宙船が月面に着陸する様子のイラスト。写真提供：JAXA
宇宙航空研究開発機構（ＪＡＸＡ）の宇宙打ち上げは、悪天候のため数回延期された後、日本時間火曜日午前８時４２分に種子島宇宙センターで実施された。
XRISM衛星と月面着陸機は火曜日の朝に日本から打ち上げられた。写真：JAXA/YouTube
このイベントはJAXAのYouTubeチャンネルで英語と日本語でライブ配信されました。
XRISM（「クリズム」と発音）衛星は、X線画像分光ミッションの略で、JAXAとNASAの共同プロジェクトであり、欧州宇宙機関とカナダ宇宙機関も参加しています。
軌道上のXRISM衛星のイラスト。写真: NASA ゴダード宇宙飛行センター。
また、このイベントでは、JAXAのSLIM（スマート月探査着陸機）も打ち上げられました。この小型探査着陸機は、高精度着陸技術を駆使し、通常の1kmの誤差ではなく、100m以内の誤差で「正確に」着陸できる能力を実証するように設計されています。その高い精度により、このミッションは「ムーンスナイパー」と呼ばれています。
この衛星は、搭載された2つの機器とともに、宇宙で最も高温の領域、最大の構造、そして最も強い重力を持つ天体を観測します。 XRISM は、人間の目には見えない波長である X 線を検出できるようになります。
恒星の爆発とブラックホールの研究
X 線放射は、宇宙で最もエネルギーの高い物体や出来事によって放射されます。だからこそ天文学者はそれらを研究したいのです。
「XRISMで研究したい現象には、爆発する恒星や、銀河の中心にある超大質量ブラックホールから光速に近い速度で放出される放射線のジェットなどがある」とメリーランド州グリーンベルトにあるNASAゴダード宇宙飛行センターの主任研究員リチャード・ケリー氏は語った。しかしもちろん、私たちが最も興奮しているのは、XRISM が私たちの周りの宇宙を観測して検出するかもしれない予期せぬ現象です。」
他の形態の光の波長と比較すると、X 線の波長は非常に短いため、ジェイムズ・ウェッブ望遠鏡やハッブル望遠鏡などの可視光、赤外線、紫外線を検出するために使用される皿型の鏡を通過することができます。
そのため、XRISM は、X 線を検出しやすくするために、曲面ミラーの列を織り交ぜて設計されています。衛星は軌道に乗ったら数か月ごとに定期的に調整する必要があります。このミッションは3年間にわたって実施される予定です。
XRISM は、X 線放射の検出に役立つ 2 つの特殊なミラーを搭載しています。写真: Taylor Mickal/NASA。
この衛星は、2～3電子ボルトの可視光よりもはるかにエネルギーの高い、400～12,000電子ボルトのエネルギー範囲のX線を検出できます。この検出能力により、宇宙最大の天体の研究が可能になります。
この衛星には、Resolve と Xtend と呼ばれる 2 つの機器が搭載されています。 Resolve は、温度のごくわずかな変化も追跡できるため、X 線の発生源、組成、運動特性、物理的状態を判定できます。Resolve は、液体ヘリウムの塊のおかげで、深宇宙の 50 倍の低温である -273.10 ℃ で動作します。
この装置により、天文学者は銀河団内の輝く高温ガス領域の化学的性質など、宇宙の謎を解明できるようになる。
「XRISMのResolveにより、これまでは不可能だったレベルで宇宙のX線源の組成を分析できるようになります」とケリー氏は語った。爆発する星、ブラックホールとその周囲の銀河、銀河団など、宇宙で最も高温の物体について多くの新たな結論を導き出せると期待しています。」
さらに、Xtend により、XRISM はこれまでの X 線観測衛星の中でも最大級の視野角を実現します。
「XRISMが収集するスペクトルは、私たちが観測する現象に関して前例のないほど詳細なものとなるでしょう」と、ゴダード宇宙飛行センターのNASA XRISMプロジェクト科学者、ブライアン・ウィリアムズ氏は語った。このミッションにより、中性子星の内部構造や活動銀河のブラックホールから放出される放射線のジェットなど、研究が最も難しい領域についての洞察が得られるでしょう。」
ムーンスナイパーは月のクレーターを狙う
一方、SLIMは搭載された推進システムを使用して月に向かって飛行します。宇宙船は打ち上げ後約3～4か月で月周回軌道に入り、1か月間月を周回し、打ち上げ後4～6か月で軟着陸を開始する。着陸が成功すれば、技術実証ミッションで短期間月面の調査も行われる予定だ。
種子島宇宙センターにあるSLIM宇宙船の模型。写真提供：JAXA
南極をターゲットとする他の月面着陸ミッションとは異なり、SLIMはネクター海の近くにあるシオリと呼ばれる月のクレーターに近い場所をターゲットとし、そこで岩石の組成を分析して科学者が月の起源を解明する手助けをする予定だ。この着陸地点は南静かの海にあり、1969年にアポロ11号が月の赤道近くに着陸した場所です。
インドは、8月23日にチャンドラヤーン3号宇宙船が月の南極に着陸し、米国、ソ連、中国に続いて月面着陸に成功した4番目の国となった。これに先立ち、日本のispace社の月面着陸機「HAKUTO-R」は4月に着陸中に高度4.8キロから落下し、月面に衝突した。
SLIM船には視覚航行技術が搭載されています。月面への精密着陸は、JAXA や他の宇宙機関の中心的な目標です。
月の南極や水氷のある影の領域などの資源が豊富な地域も、月のクレーターや岩石の表面に危険な要素を運ぶことになる。将来のミッションでは、これらの要因を回避するために、限られたエリアに着陸できる必要があります。
SLIM は軽量設計も特徴としており、宇宙機関がより頻繁なミッションを計画し、火星などの他の惑星の衛星を探索する際には、この点は考慮する価値があるだろう。 JAXAは、SLIMの目標を達成することで、着陸ミッションが「着陸できる場所への着陸から、着陸したい場所への着陸」へと変化すると考えています。
グエン・クアン・ミン（CNNによる）
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