NASA、高精度月面着陸で新たな進歩を実現 - 業界ニュース

最近の実験では、NASAの月偵察オービターが、インドのヴィクラム月着陸船にある「オレオ」クッキー大の鏡でレーザー光線を反射し、それを打ち上げた周回宇宙船に戻すことに成功した。
このデモンストレーションの成功により、月面上のターゲットを正確に位置特定する新しい方法への扉が開かれ、将来の月面ミッションで高精度の着陸を達成するのに役立つことが期待されます。
2023年8月、インドの月船IIIミッションは月の南極地域にあるマンジヌス・クレーター近くにヴィクラム月着陸船を配備し、地球最大の衛星に宇宙船を着陸させた4番目の国となった。この着陸船にはプラギャン探査機も積まれており、月地震の貴重な証拠を含む月面のデータを数週間かけて収集したが、9月には予定通りに作業を進めたが、停電後に「起動」できなかった。しかし、9月の計画停電の後は「目覚める」ことができなかった。しかし、この遺棄された着陸船は依然として NASA の興味をそそりました。
ミッション開始前に、政府機関は着陸船にレーザー反射鏡アレイ（LRA）または逆反射鏡と呼ばれる小型の多面鏡を取り付けるよう手配した。幅2-インチ（5-センチメートル）のデバイスは、ドーム型のアルミニウムフレームに設置された8個の石英角立方体プリズムで構成されており、事実上あらゆる角度からレーザー光を反射できるように設計されています。周回する宇宙船。
成功した進歩
着陸船が停止して以来、NASA の月偵察探査機 (LRO) は、再帰反射板からレーザーを反射する試みを何度か試みましたが、失敗に終わりました。しかし、8 回の試行が失敗した後の 2023 年 12 月 12 日、LRO はついに 62 マイル (100 キロメートル) 離れたところからアレイに到達し、レーザー ping 信号を受信しました。
月偵察オービター (LRO) は、現在月を周回しているレーザー兵器を搭載した唯一の宇宙船です。この成功は、NASA にとって重要な概念実証となり、NASA は今後のアルテミスミッションを含む将来の月ミッションでより多くの反射板を使用することを計画しています。
NASAゴダード宇宙飛行センターの研究科学者でこのミッションのリーダーであるXiaoli Sun氏は声明で次のように述べた。「我々は月周回軌道から月面の後方反射体の位置を特定できることを実証した。次のステップはこの技術を改良して、これらの反射板を使用する将来のミッションでは、これが日常的なミッションになります。」
科学者が月にレーザーを発射したのはこれが初めてではない。 NASAは過去に、アポロ計画中に地球から発射されたレーザーを月面に残された反射板に反射させることに成功した。この実験では、月が年間約 1.5 インチ (3.8 センチメートル) の速度で地球からゆっくりと遠ざかっていることが示されました。
しかし、新しい逆反射装置は、より実用的な用途を念頭に置いて設計されています。米国航空宇宙局は、この装置を使用して、月面の既存の物体の隣に無人宇宙船が着陸するのを支援することを計画しています。月面からのものです（レーザーが宇宙船に反射するのにかかる時間に基づいています）。
これは将来の月面基地の建設にとって重要となる可能性があり、宇宙飛行士が完全な暗闇の月の裏側に着陸することさえ可能になる可能性がある。同様の「精密マーキング」は、今後宇宙飛行士カプセルと貨物モジュールをISSのエアロックにドッキングする際に役立つ可能性がある。
どのような改善が行われましたか?
ヴィクラム着陸船はそのような正確な操縦用に設計されていなかったため、LRO がヴィクラム着陸船からのレーザーをうまく反射するまでには何度か試みる必要がありました。この探査機は現在 13 年間運用されており、月面の地図作成を目的として設計された当初のミッションのパラメータを超えています。
これを行うために、細いレーザー線を月に発射し、それが宇宙船に跳ね返るまでにかかる時間を測定します。しかし、線が離れすぎているため、このような小さな標的を正確に攻撃するのは困難です。
将来的には、後方を向いた反射体をターゲットとする宇宙船は、より高精度のレーザーを搭載し、より近い距離からレーザーを発射する可能性があります。したがって、NASA によれば、理論的には毎回小さな目標を達成できるはずです。
NASAは将来、同様の実験のためにさらに多くの反射鏡を月面に設置する計画だ。しかし、最後の数回の試みはうまくいきませんでした。
彼らが提案した再帰反射板の1つは、個人所有のペレグリン月着陸船に取り付けられていたが、同月着陸船は1月8日の打ち上げ直後に壊滅的な推進剤の漏れに見舞われ、最近地球の大気圏で炎上した。もう1機は日本のSLIM（月探査用スマートランダー）着陸船に取り付けられており、1月19日に月面着陸に成功したが、電力の問題で「死亡」した可能性がある。
これらの問題により、NASA による反射鏡の研究が妨げられた可能性があります。しかし、最初の有人アルテミスミッションが2026年まで延期されたため、それらのミッションが到着するまでにはもう少しチャンスがあるかもしれない。