火星探査機インサイト、掘削を断念

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火星表面に着陸して約2年調査を続けている探査機インサイトは、プローブで地下数mまで掘り進める計画だったが、土壌の特性が予想外だったため掘削作業を断念することになった。

【2021年1月21日 NASA JPL

2018年11月に火星に着陸したNASAの探査機「インサイト」は、従来の火星着陸機が表面の地形や岩石を調べていたのに対して、地震計など火星の内部構造を調べることに特化した観測装置を搭載している。その一つである熱流量測定装置「HP3(Heat Flow and Physical Properties Package)」は、プローブで地下を最低3m掘り進んでから火星内部の温度を計測する予定だった。

「インサイト」の想像図
火星で探査を行う「インサイト」の想像図(提供:IPGP/Nicolas Sarter)

通称「モグラ(mole)」と呼ばれるプローブは長さ40cmほどで、内蔵されたハンマーで先端を杭のように打ち付けて掘削する仕組みになっている。これは、過去に火星で走行した探査車が明らかにしたように表面がさらさらした土砂で覆われていることを前提としていた。土砂がプローブを包み込んで支えることで、反動で戻ってしまうのを防ぐはずだったのだ。

ところが、2019年2月28日に掘削を開始したプローブは地下30cmほどで止まってしまった。どうやらインサイト周辺の土壌は、互いにくっついたままでまとまる性質が予想外に強かったらしく、プローブが穴を掘ってもそこに土が流れ込まないため、反動を防ぐ支えがなくなってしまったようだ。対策として、インサイトのロボットアームに取り付けられたスコップでプローブの周りに土を流し込んだりプローブを直接押さえたりしたが、それでもプローブ全体をなんとか地面に埋めるのが精一杯だった。

1月9日のプローブの様子
2021年1月9日に撮影されたプローブの様子。地面を押さえつけるロボットアームのすぐ下で掘り進もうとしている(提供:NASA/JPL-Caltech)

HP3は本来の目的を諦めることになったものの、インサイトに携わる研究者たちは、今回の試みで得られた土砂に関する知見は将来の探査に役立つだろうとしている。また、ロボットアームを想定外の形で操作することは、インサイト運用チームにとっても糧となる貴重な経験だったという。

インサイトは当初2020年までの運用を予定していたが、NASAはこれを2022年12月まで延長することを決めている。今後も活躍が期待されるのは、これまでに480回以上の「火震」(火星の地震)を記録している地震計だ。着陸機本体と地震計をつなぐケーブルは外に露出しているため、気温の変化に伴う雑音を拾いやすかったが、今回の件でスキルアップした運用チームは、ロボットアームを使ってケーブルを埋める計画だという。

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