説明：NASAのパーサヴィアランスローバーが火星に着陸するのを困難にしているのは何ですか？

通常、約3億マイル離れた火星への旅行には、約7〜8か月かかります。忍耐力は、火星と地球が互いに最も接近したウィンドウの間に2020年7月30日に開始されました。

パーサヴィアランスローバーは、そのドリルを使用して、この日付のない芸術的な概念図の配布物で火星の岩石サンプルを収集します。 （NASA / JPL-Caltech /ロイター経由の配布）

木曜日に、NASAのパーサヴィアランスローバーは赤い惑星のジェゼロクレーターに着陸する予定です。その後、過去の生命の兆候を探す作業を再開します。

着陸は最短ですが、ミッションの最も重要で困難なフェーズの1つです。 NASAによると、困難なため、世界中の宇宙機関から火星に送られたミッションの40％しか成功していません。 何百ものもの 釘を刺すようなドロップのために右に行かなければなりません。

このようなミッションの立ち上げの難しさを説明するために、研究数学者のキャサリン・ジョンソンの例があります。 2016年の映画で 隠された人物 、タラジP.ヘンソンはジョンソンを演じました。ジョンソンは1962年にジョングレンを宇宙に打ち上げるカプセルの軌道を決定する正確な計算を理解するために働きました。

火星への他のミッション

もう1つの火星ミッションであるUAEのアルアマル（ホープ）-アラブ世界初のそのようなミッション- 先週火星の軌道に入った 。ただし、これは軌道ミッションであり、惑星の表面に着陸する必要はありません。アラブ首長国連邦とは別に、中国は7月から8月の期間中に火星ミッションも開始しました。

このような野心的な宇宙ミッションに照らして、一部の宇宙生物学者は「惑星間汚染」の可能性について懸念を表明しています。これは、地球ベースの微生物を他の天体に輸送し、地球外の微生物を地球に戻すことを意味します。国際宇宙空間研究委員会（COSPAR）は、他の惑星に送られる微生物の数を制限し、エイリアンの生命が地球に大混乱を引き起こさないようにすることを目的とした「惑星保護政策」を定めています。

宇宙船はどのようにして火星に到達しますか？

通常、約3億マイル離れた火星への旅行には、約7〜8か月かかります。忍耐力は、火星と地球が互いに最も接近したウィンドウの間に2020年7月30日に開始されました。このウィンドウは重要です。2つの惑星が異なる速度で太陽の周りを周回し、2年ごとに、惑星は互いに最も近い位置にあるからです。距離が近いほどロケット燃料の使用量が少ないため、宇宙機関はこの時間帯に宇宙船を打ち上げることを目指しています。

によると パデュー大学による分析 、固体ロケット推進剤のコストは1kgあたり5ドルと見積もられています。しかし、車サイズのパーサヴィアランスローバーは原子力発電システムを使用しています。 30年近くで、米国の国立研究所によって作成された国産プルトニウムを使用する最初のローバーになります。ローバーは、プルトニウム238の自然崩壊によって生成された熱を電気に変換する発電機によって電力が供給されます。これにより、火星に着陸したローバーとそのツールが稼働し続けます。

忍耐力ミッションの費用はいくらですか？

NASAは、宇宙船の開発、打ち上げ操作、火星に着陸した後の操作の維持にかかる費用など、ミッションに27億ドルを費やすと推定されています。

によると 惑星協会 、プルトニウム238を燃料として使用することは、核物質が環境および安全規制の強化に関連しているため、ミッションのコストを押し上げました。ミッションの総費用は、グーグルが6日間で稼ぐ金額、またはアメリカ人が10日ごとにペットに費やす金額、または米国国防総省を運営する33時間に相当する金額に相当すると社会は言います。

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火星着陸が難しいのはなぜですか？

進入、降下、着陸（EDL）は、火星2020ミッションの最も激しいフェーズと呼ばれるものです。パーサヴィアランスローバーが火星に上陸するためには、多くのことが正しく行われる必要があります。 EDLフェーズは、ローバーが時速20,000kmの速度で移動する火星の大気圏の最上部に到達したときに始まります。ここでのローバーの課題は、速度を時速約20,000 kmからゼロに下げると同時に、火口の狭い表面に着陸することです。

NASAによると、EDLフェーズは、ローバーが惑星の表面に静止する7分で終了します。この後、ブレーキは非常に注意深く、創造的で挑戦的な方法で適用する必要があります。

大気圏に入る10分前に、ローバーは、飛行中に使用されるソーラーパネル、ラジオ、燃料タンクで構成される巡航ステージを脱ぎます。ローバーと降下ステージで構成される保護エアロシェルのみが、惑星の表面に移動します。今、宇宙船として 火星表面に入る 、それは抗力によって遅くなります。これは、惑星の大気の摩擦が宇宙船の表面に作用し、それによって宇宙船を遅くし、軌道高度を下げるときです。

抗力は宇宙船を減速させますが、それはまたそれを加熱し、ローバーが大気圏に入ってから約80秒後にピーク加熱が発生します。しかし、これは、室温でエアロシェルの内側にあるローバーには影響しません。

宇宙船は、大気中を降下している間、密度の異なる小さな空気のポケットがあるためにコースから外れる可能性があるため、コースを維持するために小さなスラスターを発射する必要があります。その後、熱シールドは宇宙船を時速約1,600 kmに減速し、その時点（進入後約240秒）で超音速パラシュートが展開されます。

パラシュートが展開されてから20秒後に、熱シールドが分​​離し、ローバーが初めて惑星の大気にさらされます。この時点で、パラシュートは車両をさらに減速させるために働いています。しかし、火星の大気は薄いため、車両は時速320kmの速度で地表に向かって移動しています。したがって、安全な着陸のために、ローバーはパラシュートを放棄し、ローバーが地上約2,100メートルにあるときにエンジンが始動する降下ステージの一部であるロケットを使用して残りの旅行を行う必要があります。

ローバーの最終的な降下速度は時速約2.7kmで、平均的な人間が1時間で徒歩でカバーできる速度（約5 km）よりも遅いです。この段階で、水面から約66フィートの高さで、水面に着陸するまで約12秒残っているので、ローバーはケーブルのセットで下げられます。ローバーは、車輪が地面に接触したことを感知すると、ケーブルを切断します。これにより、ローバーから離れた場所で、独立した制御されていない着陸が表面に行われます。

NASAのマーズ2020パーサヴィアランスローバー車両を搭載したユナイテッドローンチアライアンスアトラスVロケットが、2020年7月30日、米国フロリダ州ケープカナベラルのケープカナベラル空軍基地から離陸します。（NASA /ジョエルコウスキー/ロイター経由の配布物）

パーサヴィアランスローバーは火星で何をしますか？

パーサヴィアランスは、火星で1年（地球では2年）を費やし、その間に着陸地点の地域を探索します。着陸するジェゼロクレーターは、かつては古代の三角州の場所でした（科学者は、数十億年前の惑星の湿潤状態を示す以前の着陸および軌道ミッション中に収集された証拠のためにこれを知っています）。

火星がかつて暖かい大気を持っていて、その古代（35〜38億年前）に水が流れることができたなら、そして微生物の生命がそこに存在していれば、それは今日でも特別な地域に存在する可能性があります。

ローバーは、ズーム機能を備えた高度なカメラシステム、画像処理と化学組成分析を提供する機器であるスーパーカム、および分光計を含む7つの機器を搭載しています。しかし、ローバーに搭載されている最も興味深い機器の1つは、火星の大気中の二酸化炭素から酸素を生成するMOXIEと呼ばれています。この機器が成功すれば、将来の宇宙飛行士（現在のところ、火星に足を踏み入れた人はいません）は、地球に戻るためのロケット燃料を燃やすためにそれを使用できます。

ローバーはまた、火星を飛行する最初のヘリコプターであるインジェニュイティを搭載します。これは、ローバーが到達できない場所から表面からサンプルを収集するのに役立ちます。全体として、ローバーは古代の生命の兆候を研究し、将来のミッション中に地球に送り返される可能性のあるサンプルを収集し、惑星への将来のロボットおよび人間のミッションに役立つ可能性のある新しい技術をテストするように設計されています。

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