火星複合探査ワーキンググループ活動開始！／佐藤41

火星複合探査ワーキンググループ活動開始！

佐藤 毅彦

1（要旨）「のぞみ」打ち上げから10年目にワーキンググループ活動の始まった日本の次期火星探査，それがオービターとランダーを組み合わせた複合探査としてまとめられてきた経緯を紹介する．

1. はじめに「のぞみ」の火星軌道投入断念（2003年）以降，そのリカバリーミッションの声はあったものの，果たされ飛翔体による日本の月惑星探査は1990年「ひてん」ずにきた．大きな理由に，「のぞみ」との同時観測をと「はごろも」月周回，1998年「のぞみ」火星探査，目指した米国のMars Global Surveyor (MGS)やESAの2007年「かぐや」月探査と，10年弱に一回のペースでMars Express (MEX)による大気散逸観測を待ち，そ行われてきた（いずれも，打ち上げ年）．太陽系探査の後にどれだけの科学価値が残るかを見極めようとのとしては1985年にハレー彗星へ向った「さきがけ」と慎重な姿勢があったと聞く．

「すいせい」，2003年の「はやぶさ」小惑星探査も含め，その一方，金星探査PLANET-C計画が2010年打ちおよそ5年に一回のペースということになる．今後は上げへ向けて順調に準備が進む中で，地球＋金星＋PLANET-C金 星 探 査（2010年 ），BepiColombo水 星 探

火星という「惑星気象学」の確立に好適な3サンプルを査（2014年），SELENEシリーズ月探査，「はやぶさ」完結させる「火星気象オービター」を実施したいとのシリーズ小天体探査が続く．実施のペースが徐々に上声が高まってきた．ESAがMEXのフライトスペアをがってきていることは，日本の探査が科学的・技術的Venus Expressに流用し成功した，日本ではその逆をに長足の進歩を遂げている証であろう．

行おうという計画だ．PLANET-Cに小変更を加えた太陽系探査ロードマップ（2007年5月発行）には，将コピーを火星気象オービターにしよう，というわけで来火星探査として「着陸機やペネトレータによる火星ある．実施時期は，PLANET-Cで興った惑星気象学表面・内部構造探査」，「火星気象衛星」，「火星大気散コミュニティが持続的に成長してゆくことに配慮し，逸観測」が挙げられている．いま，これらをまとめた2016年の打ち上げウインドーを視野に検討を開始した

火星複合探査を2010年代後半に実施しようという気運のである．

が高まり，そのためのワーキンググループが立ち上が(2) 大気散逸科学った．本稿では，その経緯をドキュメンタリー風に紹介する．

上で述べたように，MGS，MEX以降，大気散逸科学はなお重要な科学課題として残ったのか？答えはYesである．むしろ，その重要性は高まったという

2. 火星複合探査WG立ち上げの経緯のが惑星科学者の共通認識で，2013年の米国Scoutミッション最終候補二つが，いずれも大気散逸科学を2.1

火星オービター計画の産声(1) 惑星気象学目的とするものであったことにそれが示されている（MAVENが勝ち残った）．
大気散逸ミッションを成功させるためのキーは二つあって，一つは「太陽活動の極大期を捉える」，も

1. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部

う一つは「複数オービターが連携観測を行う」ことで

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日本惑星科学会誌 Vol.18.No.1,2009ある．2013年打ち上げのMAVENでは第24周期の極大国際協調や競争，政策的プログラムなど，さまざまな（おそらく2011 ～ 12年）を逸し，大規模フレアにより側面があり得る．従来ISASが実施してきた「科学コミ引き起こされる重要現象の観測機会は限られてしまうュニティからのボトムアップによるミッション」といと考えられる．また，同時観測をする「相棒」の存在

うだけでは探査の複雑なあり方に対応し切れない時代も保証されてはいない．こうした背景を受けて，火星となり，JAXAとしての機能充実をはかるため月惑星エアロノミー勉強会として活動を続けてきたグループ

探査プログラムグループ（JSPEC）が創設された．両者が，あらためて火星大気散逸オービターの実施を目指が，すようになってきた．オービター構成は「のぞみ」をISASの活動の理念：学術研究の動機に根ざす科学出発点とし，性能アップした計測機器群（地球磁気圏目的（理・工学）のミッションを実施する．

衛星ERG用のものが良いベースとなり得る）を搭載す

JSPECの活動の理念：人類の滞在が将来展望される

る．第25周期の極大（おそらく2022～23年）時期に火天体（月，火星など），人類が有人・無人の手段を星周回をしていることが必要である．

講じて利用を行う可能性のある天体および，人類(3)「二つのオービター」ミッションの社会文化に災害を与えうる天体に対する探査及こうして，火星気象学と火星大気散逸科学の二つのび研究開発を実施する．

オービター計画が並立し，それらを同時実施できないのように機能分担し，日本の宇宙科学・宇宙探査を進かと考えるのはごく自然なことであった．特に後者はめてゆく体制が誕生したのである．SELENEシリーズ，「複数オービターの連携観測」が成功のキーであるから， 「はやぶさ」シリーズは，JSPECがそれを所掌するこ「二つのオービター」ミッションとして進めてゆこうととなった．という流れができたのである．2008年春のことであっ(2) 着陸探査を目指すJSPECた．

2.2

JSPECのスタートに伴い，科学者によるボトムアッ

火星ランダー計画の胎動

プと別の仕組みでの探査が可能となった．ダイナミッ
クに変化する社会（国内外）の要請に応じスピーディに太陽系RMには火星オービターだけでなく，「着陸行うべきミッションへと対応できるようになったので機やペネトレータによる火星表面・内部構造探査」もある．火星着陸探査は，まさにその一つである．米欧

記述されている．しかしこれまで火星着陸に関しては，は2020年代のサンプルリターン実施に向けて火星探査いくつか検討報告がなされてきたものの，具体的なミアーキテクチャを構築しつつあり，日本もその枠組にッション創出をゴールに置いた活動はなかった．もちどう関わるかの判断を迫られている．上述した「二つろん，着陸誘導技術・ローバー踏査技術など，月着陸のオービター」ミッションはISASの活動理念に忠実（SELENE-2）と火星着陸に共通するものは多く，工学ではあるものの，こうした背景に対しては超然としたサイドは「月でできることならば，火星でも当然できものといえよう．JSPECの活動理念にもとづき，国際る」と信じながらさまざまな開発を行ってきた．不足

社会の一員として火星着陸探査に取り組むことで，日していたものは，工学の「できる・やりたい」に理学本の火星探査はよりバランスのとれたものとなるわけの「知りたい・測りたい」を引き合わせてマッチングである．これは同時に，太陽系探査RMに記述されたをとり，全体を一つのミッションに束ねてゆく，そう三つの火星探査，それらをすべて網羅することでもあした流れであったろう．理学・工学一体でミッションる．

を作ってゆくことはまさに旧宇宙科学研究所（ISAS）のスタイルであったものの，「のぞみ」断念のタイミ

2.3

火星複合探査計画の誕生

ングや宇宙機関統合によるJAXAの誕生などが，火星こうしてオービターにランダーが加わって火星複合着陸ミッションへ足を踏み出せない要因としてあった探査計画という形になったのは，2008年5月のことでのかも知れない．

あった．科学目標を固め，「のぞみ」やPLANET-Cと(1) JSPECのスタートいうヘリテージも有するオービター部に比べランダー宇宙探査には確かに，理学・工学の興味だけでなく，部はまさに「ここから出発」であった．複合探査にふ火星複合探査ワーキンググループ活動開始！／佐藤43

第一回CPS惑星探査研究会にて，講演に熱心に耳を傾ける参加者たち．

さわしい科学目標と，高いフィジビリティを持つ探査との予告を行った．そして9月の理学委員会，WG活の検討を行うことが，ワーキンググループの急務とな動をスタートすることは認められたものの，委員会後ったのである．のインフォーマルな会話の中にはここで文章にできない酷評も多くあったらしい．

3. コミュニティとの調和
3.1

複合探査計画の与えた第一印象

3.2

第一回CPS惑星探査研究会をきっかけに前途に不安を抱きながらの出発となった火星複合探査WG，それを軌道に載せるには，サイエンスを磨きこれほどに大きな規模の火星探査ミッションであれフィジビリティを高め，その遂行に必要なリソースをば，広く科学コミュニティと意見を交換し，そのある確保してゆくしかない．そのためには，科学コミュニべき姿を模索してゆくのは当然の過程である．2008年

ティに浸透し，人やメンバーを取り込んでゆく努力は5月，日本地球惑星科学連合大会のJAXAブリーフィ欠かせない．WGメンバーは立ち上げ準備に向けて視ングにおいて「オービター」部分の紹介を行い，月末

野が狭くなっていたきらいがあり，章の冒頭で述べたには日本学術会議「天文学・宇宙物理学の展望，第二「広く科学コミュニティと意見を交換」にまで手が回回シンポジウム」で，オービター＋ランダーのミッシっていなかった．この状況を見かねて助け船を出しョン全貌を初めて公開の場で紹介した．これは，主催てくれたのは北大・神戸大GCOEであり，第一回CPS者・参加者の度肝を抜いた．「のぞみ」リカバリーに（Center for Planetary Science）
惑星探査研究会を，こ慎重であったコミュニティがこれほど大胆に足を踏みの火星探査について徹底的に議論する場として提供し出すとは，誰も思っていなかったのであろう．て下さったのである（2008年12月5 ～ 6日，神戸大学にその後のISAS宇宙理学委員会における反応も「困て開催）．

惑」といった具合のものであった（本WGはJSPEC宇100名もの熱心な参加者が集い，今後の月惑星探査宙探査委員会の所掌ながら，火星や金星の科学との継のあり方について真剣な討議を長い時間にわたり行っ続性から，ISAS宇宙理学委員会のWGとしても見えるた．これを通じて，このミッション全体が徐々に有機よう位置づけられている）．6月の理学委員会では，オ的なまとまりをもち始めていて，そしてそれを行おうービター部に比べランダー部の準備状況が遅れているとする大きな力が集まりつつあるという認識が共有さことから，9月に「複合探査WG」として立ち上げたいれたと思う．複合探査への（不安はあっても）
批判はな

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日本惑星科学会誌 Vol.18.No.1,2009
遊星人用フォーマット
第一回CPS惑星探査研究会（神戸大・北大GCOE）（於：神戸大学工学部 C4201号室）
第一日：12月5日（金）
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18:00開会・歓迎の挨拶（堀尾尚志 神戸大・理事/副学長、渡部重十）
第一部：月惑星探査における火星探査（進行：早川基）
日本の惑星探査、過去・現在・未来へのRM（中村正人）
我が国の火星探査の位置づけについて（川口淳一郎）
第二部：次期火星探査WGの検討報告（進行：久保田孝）
次期火星探査WGの現状、海外の動向（佐藤毅彦）
検討状況：気象オービター（今村剛）
検討状況：大気散逸オービター（寺田直樹・関華奈子）
検討状況：ランダー（サイエンスと探査技術）（岡田達明、他）
ミッション検討（尾川順子、森本睦子、JSPEC研究開発室）「宣伝ビラ」とひとことアピール
休憩
第三部：火星探査とそのテーマ
火星気象シミュレーション：現状（高橋芳幸）
オービター搭載サブミリ波サウンダー（笠井康子、黒田剛史）
地上観測：中間赤外線とサブミリ波（笠羽康正、中川広務、岡野章一）
名大電波望遠鏡（アタカマ）による惑星大気モニター（前澤裕之）
自由帰還軌道によるサンプルリターン（藤田和央、橘省吾）
自由討論（進行：笠羽康正）（懇親会）神戸大学六甲台「さくら」

第二日：12月6日（土）
09:00
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第三部：火星探査とそのテーマ（続き）
ランダーの技術チャレンジとfeasibility（JSPEC研究開発室）
地震波観測による内部構造探査（小林直樹、新谷昌人）
Radio science mission on Mars（菊池冬彦、岩田隆浩、他）
着陸機による火星化学探査ー大気・表層・内部ー（橘省吾、他）
Geologic Packageのサイエンス（出村裕英）
電磁波による表層構造探査（宮本英昭、春山純一）
火星の大気と海水に関係した固体（生命体を含む）（三浦保範）
休憩
総合討論（進行：佐藤毅彦）

第一回CPS惑星探査研究会のタイムテーブル，講演だけでなくかなり長い討論時間を確保した．

く，ポジティブにこれを進め，多くの人が関われる魅ご期待下さい．

力的なミッションを通じて日本の惑星科学を発展させよう，という雰囲気が広がったのである．

4. おわりに：前進を続けるWG
このWG主査として筆者が喜ばしく感じていることが一つある．ランダー部はJSPEC的な立ち上がり方をしたわけだが，その科学目標や手段を検討する会合は

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いつも20名超の参加者でにぎわい，そして実に熱心に議論が行われている．それはISAS以来の風景そのままであって，その意味でこのグループは「新しい火星ミッション」のみならず，「日本の新しいミッションのあり方」をも担っているように感じるし，良い方向へそれを導きたいと思うのである．
こうして検討が進んでいるミッション内容については，「遊・星・人」誌面にて近日ご紹介する予定である．