共同開発JAXAとインド宇宙研究機関

宇宙航空研究開発機構（JAXA）は1月に探査機「SLIM（スリム）」で日本初の月面着陸に成功しました。

次の挑戦は2025年度にもインドと共同で挑む水の採取だとのこと。米国と取り組む有人探査を有利に進めるため、世界初の快挙を目指すという意気込みです。スリムの失敗と成果を振り返り、次の焦点を追っています。

承知の通りJAXAのスリムは1月20日、月面に降り立ちました。計画とは違う姿勢で着陸するトラブルもありましたが、目標地点から誤差100メートル以内の「ピンポイント着陸」を成功させたことは大変大きな成果でした。

JAXAとISROとの協業の目的

日本とインドは、宇宙探査の分野で前進し、未来への夢を追求しています。その証拠として、インドが日本よりも早く、厳しい条件下にある日の当たらない南極に着陸に成功しました。一方で着陸技術は、まだまだ検討の余地がある状況の中で互いの優劣点を加減しながら協業する道が示されました。

南極の氷の下には未知の資源が眠っていると言われます。そのため、両国はこの地域の探査を計画し、氷を分解してエネルギーを生み出す可能性に期待しています。この一歩は非常に大きな一歩でこの取り組みは、地球外の資源を利用し、持続可能な未来を築くための重要な一歩となるでしょう。

インド宇宙研究機関のランダーの実績

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インドの探査機「Chandrayaan-3号」は、去年の8月23日、世界で初めて月面着陸を成功させました。南極付近にあるマンチヌス・クレーターの南東部に着陸しました。

同探査機は、着陸中に月面の3秒に1枚のカラー画像を地球へ送ることができました。これにより、着陸位置の調整を行っています。日本の着陸船hakuro-rは映像を送ることはできず、すべて自動任せの仕様でした。探査機はそれを見て月面着陸の操作が行われました。

降下中のデータもリアルタイムで交信できました。

• 高度2000メートル地点：降下速度26.9メートル/秒、対地速度93.8メートル/秒
• 高度800メートル地点：降下速度0.9メートル/秒、対地速度0.7メートル/秒（かなりゆっくりと降下しています。素晴らしい！）
• 高度500メートル地点：降下速度9.3メートル/秒と急に10倍に速度が増してしまっています。

しかし、このペースだと着陸まで800秒かかります。そんなに燃料の余裕がないにもかかわらず、かなり急いで粗い操縦になっています。

しかし、高度150メートル付近で着陸地点の変更がなされます。着陸地点の状況が悪かったようです。想像するに、かなり一か八かの着陸であったと想像します。

一方、スリムは自動操縦なるも、きめ細かなデータ測定で、加工可能で、誤差55メートルというピンポイント着陸を成し遂げています。

探査機の寿命

チャンドラヤーン3号が着陸船「ビクラム」と探査車「プラギャン」を搭載し、月への探査ミッションを開始しました。このミッションは、軌道航行モジュール、着陸モジュール、月探査モジュールの3つのモジュールから構成され、総重量は約4トンに及びます。

着陸船「ビクラム」は総重量1.75トンのランダーで、月面に着陸し、月面探査や将来的な月面からの帰還機の開発を想定しています。ビクラムは月面から数十センチメートルの高さに飛び上がる実験も行いました。

一方、探査車「プラギャン」は総重量26kgのローバーとして活動し、月面でさまざまな科学ミッションを遂行します。しかし、月面でのプラギャンの寿命はわずか一日であり、夜の時間を耐えることができません。また、月面での利用可能な電力も極めて少なく、太陽電池はわずか738Wしか発電しません。

しかし、これらの困難にもかかわらず、JAXAのチームのスリムを耐え抜きました。

ランチャーの性能

ロケットは、インドは大変高い技術力を持っています。GSLV-IIIでLVM-3（Launch Vehicle Mark-3)静止移行軌道は4000㎏の打ち上げ能力があります。この性能は日本のH2Aロケット同じ性能です。

しかし、商業的にはインドワンウエブの通信衛星36機の打ち上げに成功し全世界での通信を可能にしておりインドの方が価格が安い割に２０２３年時点での成功率は１００％を誇ります。

この実現性が確認できれば、一気に有人飛行探査に拍車がかかるでしょう。

月面の氷の活用

先述の通り、月の南極付近には日の当たらない地域がありそこに大量の氷が存在すると考えられています。

もし氷が存在する場合、それを溶かして得られる水を電気分解することで、酸素と水素を生産することができます。この酸素と水素は、将来的にロケットの推進材として利用される可能性や将来の火星への補給基地の建設に大きく寄与すると考えられています。

NASAの計画や中国、ロシアチームの計画

NASAの「アルテミス計画」とは別に、中国とロシアのチームは共同で、月面への宇宙ステーションの建設を推進しています。この取り組みにおいても、月の資源を活用する可能性が検討されています。これらの活動は、宇宙開発の新たな展望を開き、人類の未来に向けた希望を与えるものです。

LUPEX計画

日本とインドの共同事業としては【LUPEX計画】です。ランチャーは日本のH3ロケット、ランダーはインド製、ランダーの中から出てくるのはJAXA開発の月面探査車という計画です。

LUPEXは月面南極付近のクレータに着陸した後、月面での氷を探索するという計画です。探査車はシャクルトーンクレータを目的地にしていています。このクレーターの内部は永久影の地域になっており、氷が存在の可能性が高いと思われているところです。LUPEXは月面を走行しながら可能性のある場所ではドリルで地表から２mほど掘削しサンプルを採取するというミッションになっています。

まとめ

日本でも今後、米国との共同で有人探査機の送り込みを計画しています。そのため、2025年に行われるインド宇宙研究機関との協業は非常に重要です。この協力関係を成功させることで、宇宙探査の新たな局面を切り開き、国際的な宇宙開発における日本の地位を強化することができます。そうしたパートナーシップは、技術やリソースを共有し、より大きな成果を得るための絶好の機会です。日本が世界の宇宙探査において一層重要な役割を果たすためにも、この協業が成功することを心から願っています。