●宇宙探査●ロシアの月探査計画は、2015年に無人ロケット、2018年に有人宇宙船を打ち上げる

　ロシア宇宙庁は、2015年に無人の月探査機「ルナ・グローブ」を打ち上げる。

　探査機は、ロシアが新たに建設した極東アムール州のボストーチヌイ宇宙基地から発射される予定。

　この打ち上げにおいては、月の地形や鉱物の化学組成の調査、氷の探索などが計画されており、これによりロシアは、月の開発をスタートする。

　月探査機「ルナ・グローブ」は、月の周りを周回する探査機で、科学機器(ペイロード)の重量は、120㎏、天体物理観測機器や月周辺のダストの観測装置、同じく月周辺のプラズマのモニター装置などを搭載。

　ロシア政府の計画では、2015年の無人ロケットに続き、2018年には有人宇宙船の打ち上げを予定している。

●宇宙探査●インドは、月探査機「チャンドラヤーン2号」を2013年に打ち上げる

　インドは、月探査に熱心に取り組んでいる。既に2008年に月探査機「チャンドラヤーン１号」（チャンドラヤーンとは「月の乗り物」という意味）の打ち上げに成功し、計画では、2013年中にも、ロシアとの協力の下「チャンドラヤーン2号」を打ち上げるという。

　「チャンドラヤーン１号」は、2008年10月22日に打ち上げられた。これは可視、近赤外線、低エネルギーX線、高エネルギーX線について月面の調査を行ったもの。機器のうち一つは探査機本体から切り離し、月面に投下されたプローブ（重量29㎏）であった。

　インド国産ロケットを使用し、インド国内の宇宙センターから打ち上げられ、高度100㎞の月周回極軌道に入ることに成功した。その後、2009年8月29日に通信が途絶え、計画を終了した。

　現在、準備中の「チャンドラヤーン2号」は、ロシアとの協力の下、2013年中にも打ち上げを計画しているという。これは、インドで製造された月オービター（月と地球とを往復する宇宙船本体）とロシアで製造されたランダー（月の表面に着陸し、静止することができる宇宙機）、ローバー（月の表面で活動する探査車）を打ち上げることになっている。

　ローバーで月表面を移動し、土や岩のサンプルを採取してその場で科学的な分析を行い、オービターから地球に送信されることになっている。

　米航空宇宙局と欧州宇宙機関も、オービターに積む計測機器を提供するという。

　もし、インドが「チャンドラヤーン2号」の打ち上げを成功させるとなると、月探査において、世界を一歩リードすることになるわけであり、今後の動向から目を離せない。

●宇宙探査●月に存在するの資源の種類

　月にはどのような資源が存在しているのであろうか。地球の資源は当然有限なわけであり、人類が地球の資源を使い果たした時には、月の資源を利用しなければ人類は生存できなくなるか、あるいは、原始生活に戻るしかなくなる。つまり、月の資源の開発は、人類の未来が掛かっているのである。ここでは、「月探査情報ステーション」の資料を基に月の資源を紹介する。

　１.アルミニウム＝月の高地にたくさんある「斜長石」に大量に含まれている。

　2.酸素＝月に豊富にある、チタンと酸素が結び付いた鉱物のイルメナイトから酸素を取り出す。

　3.水素＝水素は、太陽から吹き付ける太陽風に含まれ、月の砂であるレゴリスに付着している。

　4.チタン＝チタンを含んでいるイルメナイトは、月の表側、海の部分に存在する玄武岩に含まれている。

　5.鉄＝イルメナイトから酸素とチタンを取り出すときに、副産物として鉄もつくり出すことができる。

　6.ヘリウム３＝核融合発電の燃料として期待されているヘリウム３は、月の砂に含まれている。

　7.水＝月の南極のクレーターに水が含まれていることをNASAが確認している。

　8.レゴリス（月の表層を覆っている非常に細かい砂の層）＝月のどこにでもあるレゴリスを焼き固めて建設資材とすることができる。

　9.ケイ素＝月に豊富に存在。

　10.ウラン＝月に比較的多く存在。

　11.トリウム＝月に比較的多く存在。

　12.KREEP＝希土類元素を多量に含むKREEPが、ごくわずかだが月の高地に存在。
　　　　　　＜注＞KREEPは、カリウム（K）と希土類元素（REE）とリン（P）の頭文字を取って名付けられた。

●宇宙探査●実現へ向けてのチャレンジが続く「宇宙エレベーター」

　 「宇宙エレベーター」をご存じであろうか。静止衛星から地球の方向に向けて、カーボンナノチューブのケーブルを延ばし、地球まで繋ぐ。そのケーブルにエレベーターを固定し、人や物資を静止衛星へ運ぶ。こんな夢のようなシステムなのである。その夢を現実にするため、既に宇宙エレベーター協会が発足しており、具体化に向けてのチャレンジがスタートしている。ここでは同協会の資料から宇宙エレベーターの概要を見てみよう。

　宇 宙エレベーターの原理は、静止衛星と同様である。静止衛星から地上に向けてテザー（ワイヤーやリボン状の紐）をたらし、このテザーをどんどん伸ばして地上 に近づけていく。ただ、そのままだとテザーの重さで全体の重心が地球に近くなってきて落ちてきてしまうので、地球と反対側にもテザーを伸ばしてい くことにする。いつも全体の重心が上手く釣り合うように両方に伸ばし続けると、最後には地球に伸ばしたテザーは地上に届く。

　1991年に日本のNECの飯島博士がカーボンナノチューブ（CNT）を発見したことで、宇 宙エレベーターの実現の可能性が出てきた。CNTは理論上、宇宙エレベーターを 建設するのに必要な軽さと強さを持っているからだ。強度のあるCNTの量産は、現在、世界中の研究機関で研究されており、今後、引っ張り強度の高いテザーの材料を作り出 すことは可能だ。

　現在のロケットはその重量のほとんどが燃料である。打上げ前のスペースシャトルが29tの貨物を低軌道に打ち上げるのに用いる燃料は1,900t、その効率 は1.5%ほど。輸送コストは低軌道に1キロ170万円ほどとなり、日本のH2Aの場合では貨物1キロあたり105万円といわれている。
　
　一説によると最初の宇宙エレベーターの 建設に必要なコストは1兆円と言われている。宇宙エレベーターのモデルでは、モーターを使って上昇する ことになっているので、ロケット燃料等の準備が不要で、20tほどの貨物を頻繁に上昇させることが可能。仮に年間50回ほどの上昇が行えたとすると、1 キロあたり1万円、年間100回だと5,000円と、ファーストクラスで一人が太平洋を横断するのと同じくらいになってくる。2機目、3機目、4機目という具合に建設 コストを削減すると、どこかで頭打ちになるとしても、1キロあたり約1,000円程度まで下がってくる可能性がある。

　以上が宇宙エレベーター協会が描くシナリオの概要である。宇宙エレベーターによって静止衛星まで行き、静止衛星から月を目指す、というような時代が将来到来するのであろうか。興味深いチャレンジではある。

●宇宙探査●JAXA、今年8月～9月に新小型ロケット「イプシロン」を内之浦から打ち上げる

　宇宙航空研究開発機構（JAXA）は、2013年8月～9月に新小型ロケット「イプシロン」を内之浦宇宙空間観測所（鹿児島県）から打ち上げる。国産小型ロケットの打ち上げは、2006年以来7年ぶりとなる。

　イプシロンロケットは、高性能と低コストの両立を目指す新時代の固体燃料ロケット。

　1段目にはH-IIAロケット用補助ブースターを活用、2段目と3段目には世界最高性能と謳われたM-Vロケットの上段モータを改良して用いる。

　イプシロンロケットは、我が国が世界に誇る固体ロケット技術の集大成であり、ペンシルからM-Vに至るまでの半世紀に蓄積された知恵と技術の全てが込められている。加えて、革新技術と既存技術を有機的に組み合わせることで、信頼性と性能の一層の向上を実現しています。

　組み立てや点検などの運用が効率的で、高頻度の打ち上げが可能な次世代の宇宙輸送システム。ロケットの打ち上げをより手軽なものにし、宇宙への敷居を下げよう…それがイプシロンロケットの最大の目的となっている。

　イプシロンでは搭載機器の点検をロケット自身が自律的に行おうとしている。これにより、世界中のどこにいても、ネットワークに、ただノートパソコンを接続するだけでロケットの管制が可能となる。

　イプシロンロケットでは打ち上げシステムを革新化することにより、打ち上げに向けた準備を、世界のロケットの中でも最短、わずか１週間で行えるようにコンパクト化したのも特徴。

＜イプシロンロケットの主要諸元＞

全長：24ｍ

質量：91t

＜ イプシロンロケット打ち上げ能力＞

代表的軌道　　　　基本形態　　　　　　オプション形態
　　　　　　　　　　　固体３段式　　　　　固体３段式＋小型液体推進系

地球周回低軌道　　1200kg　　　　　　　700kg（500km 円軌道）
（LEO）　　　　　　　（近地点250km x
　　　　　　　　　　　遠地点500km）　　　　　
　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　
太陽同期軌道　　　―　　　　　　　　　　450kg（500km 円軌道）

●宇宙探査●月の基礎データ

＜月の基礎データ＞

地球までの平均距離：384,400km
　　　　　　　最近距離：356,410km
　　　　　　　最遠距離：406,697km

質量：0.012298（地球＝１）

体積：地球の1/50

赤道：約10,920km

重力: 1.622 m/s2乗

月に及ぼす太陽の引力：地球引力の1/200

平均表面温度（昼）：107℃
　　　　　　　 　　（夜）：－153℃

公転周期: 27日

年齢: 45.1億年　　

　　　　　　　

●宇宙探査●日本の月探査計画は、2017年打ち上げ予定の「SELENE-2」

　日本の月探査計画は今どうなっているのだろう？という素朴な疑問が湧いてきた。そこでこれまでの日本の月探査について簡単にまとめてみることにした。

　1990年1月24日、宇宙科学研究所（現JAXA宇宙科学研究所）が、鹿児島県内之浦の宇宙空間観測所から、 M-3SII-5 ロケットによって宇宙工学実験探査機「ひてん（第13号科学衛星 MUSES-A ）」（孫衛星のはごろもを装着し後に分離）を打ち上げ、これがわが国の月探査のスタートとなった。

　次の登場したのが、米NASAのアポロ計画以降、最大の月探査計画とされる、宇宙航空研究開発機構 (JAXA) の「SELENE Project（セレーネ計画）」である。これは、ギリシア神話の月の女神セレーネにちなんだ名称で、月周回衛星「かぐや」および子衛星である、リレー衛星「おきな」とVRAD衛星「おうな」の打ち上げ計画。

　「かぐや」は、2007年9月14日に打ち上げられ、2機の子衛星を分離後、月面から高度100kmの月周回観測軌道に投入された。「かぐや」はその後の中国「嫦娥1号」、インド「チャンドラヤーン1号」、アメリカ「ルナー・リコネサンス・オービター」と続く、一連の月探査機群の先陣を切るプロジェクトとなった。

　その後、「かぐや」は、2009年6月に月面に制御落下させられるまで、約1年半にわたり月を周回しながら様々な観測を行った。特に、NHKのハイビジョンカメラを搭載し、「 かぐや」の周回に伴って月に隠れていた地球が見えてくる「地球の出（アース・ライズ）」の映像は強烈な印象を与えた。

　では、今後、日本の月探査計画はどうなるのであろうか。「AstroArts」に、その概要が掲載されているので紹介しよう。

　国際宇宙科学研究委員会（Cospar）の第39回科学会議がインドのマイソールで開催され、74か国から3,000人近くの宇宙科学者が集まったが、この宇宙科学会議において、JAXAの岡田達明氏は、2007年～2009年に月探査を行った「かぐや」（SELENE）の後継機「SELENE-2」のプランを語った。これは2017年の打ち上げを目標とする月着陸ミッションであり、将来の有人月探査の布石ともなるという内容。

　2017年の打ち上げを目標とする「SELENE-2」は、着陸船と探査車で構成される。700kgの周回機と1tの着陸機、200kgまで積載できる100kgの探査車を想定しており、活動期間は2週間。着陸候補地としては、アポロ14号が着陸した場所など11箇所が考慮されている。

　「SELENE-2」は将来の有人月探査にもつながる。「SELENE-2は未来の有人探査に必要となる重要技術を開発し、試験するための計画。有人探査のための先駆的な多目的ミッションである」（岡田氏）。

　この有人月探査は、NASAとの共同計画になるという。「ロケットと着陸船はNASAで製作し、日本の宇宙飛行士が搭乗する。日本人宇宙飛行士による科学探査と月面利用が行われる予定」。

●宇宙探査●月での生活は、月面ではなく、地下もしくは地中になるという

　月に降り立った月面宇宙飛行士は、まず、月での活動を行うための基地の建設が大きな任務となる。果たして月面での活動および居住は安全に行うことができるのであろうか。

　一番の問題は宇宙放射線からどう身を護るかである。宇宙放射線源は、太陽、銀河、放射線帯（バンアレン帯）の３つある。その種類はというと、X 線やガンマ線などの電磁波、陽子、中性子、電子、アルファ線、重粒子などの粒子線からなる。その量は、地上から高度が上がり、各種大気層（対流圏、成層圏、中間圏、熱圏）を過ぎるにつれ急激に増加する。

　結論から言うと、JAXAの資料では、月面基地は夢物語と断定している。つまり、未来の宇宙を舞台としたSF 映画やアニメではしばしば、月面基地、コロニーとして半透明の大きなドームで覆われた都市、施設などが登場するが、それはあくまでエンターテイメントの世界で描かれた内容だという。

　実際のところは、飛来する宇宙放射線による被曝や、地球なら夜空で流星や火球となるだけだが、月面では大変危険なその基の高速微小天体の飛来、衝突によって起こる地表での爆発から避けるため、少なくとも21 世紀の近未来に建設される人の月面居住区は現実には地下、もしくは地中に置かれるものである。岩石数メートルなら十分、それらからのシェルターの役割を果たせるためである。

●宇宙探査●月探査は中国が制するのか、それとも・・・

　中国は2012年6月に、有人宇宙船「神舟9号」と宇宙実験船「天宮1号」の有人ドッキングを成功させた。有人ドッキングは、米ロに続く３カ国目であり、これにより中国は、宇宙船を使って宇宙飛行士を送り込み、宇宙ステーションを運営できる力を世界に見せつけた。

　中国は、この宇宙ステーションを使って、今後宇宙開発を加速させることになる。2030年には、有人月面探査を実現し、月面基地建設を実現させる計画だ。さらに、2050年を目標に月面基地から火星などへの有人宇宙船を飛ばすことを目標に掲げている。この時点で、現在先行する米ロ欧を追い抜き、一挙に宇宙開発でトップの座を目指す。

　このような中国の宇宙開発に関する着実な取り組みに対して、米国の宇宙開発の取り組みには、最近我々の理解を超えるような場面が垣間見えるようになってきた。かつてアメリカは、アポロ計画においてアポロ11号を皮切りに月着陸に6回成功し、12人の宇宙飛行士が月面を歩いたという、月探査では輝かしい歴史を誇ってきた。

　ところが、その後アメリカは、スペースシャトルの運航を中止したかと思えば、今度は、オバマ大統領が「2030年代半ばまでに火星に人を送り、無事に帰還させる」と発表し、ターゲットを月から、火星に変更させてしまったのだ。これは、多分、火星への人類着陸の一番乗りを狙ったものと思われる。その間、中国は月面基地を建設してから火星を狙う。一番乗りこそ逃すが、宇宙開発では中国の計画の方が地道だ。

　中国の宇宙ステーションが完成予定の2020年には、日米欧ロなど15カ国の国際宇宙ステーション（ISS）計画が終了することになっている。もうこうなると、月探査の主役は中国ということになりかねない。一方、日欧ロでは独自に月探査計画を推進しており、中国の一人勝ちを食い止める勢力となるかもしれない。

　何れにせよ、今後の各国の月探査計画から目を離すことはできない。（勝　未来）

●宇宙探査●現実味帯びる月旅行計画

　月旅行は、現実味を帯びてきたようだ。旅行会社大手のJTBは月旅行の案内をホームページ上に公開している。それによると月周回飛行の費用は約110億円。一方、米国の旅行会社Golden Spike社が、月旅行を企画しており、ペア旅行での月への旅（月面ウォーク付き）の価格が150億ドル（約1228億円）ということがインターネット上で紹介されている。料金も高いが、飛行訓練も必要であり、搭乗者は相当厳選されそうだ。ここではJTBの月旅行をホームページから紹介する。

　月への有人飛行は米アポロ計画以来ずっと途絶えていましたが、DSEアルファ計画（Deep Space Expedition Alfa）と名づけられたミッションにより、月の裏側へ飛行する初めての「民間人月周回旅行」が実現しようとしています。

　フライトには現在2つの方法が検討されています。ひとつは、ソユーズロケットに乗り、アッパーステージ・ブースター（月へ行く際に使うロケット）に地球の低軌道で直接ドッキングし、月へ向かう方法。もうひとつは、国際宇宙ステーション（ISS）に数日滞在し、その後月ロケットにドッキングする方法です。月へは片道約3日間かかり、旅行期間は前者が8～9日、後者が9～21日となる予定です。

　本格的な宇宙旅行ですので、出発前にはロシアのガガーリン宇宙飛行士訓練センターにて、のべ6～8ヶ月に渡り訓練を行います。必要な研究開発や宇宙船の改装、試験飛行の後、2012年以降には実施可能なプランとなっています。１回の飛行で旅行者2名が搭乗可能です。

　本格宇宙旅行はすでに実施されており、2011年2月現在7人の民間宇宙飛行士が宇宙旅行を体験しています。宇宙体験旅行は、現在アメリカで機体を開発中で、当初の運行開始より遅延しており、まだ実施されておりません。

　以上がJTBの月旅行の概要。