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マーズ・グローバル・サーベイヤー

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グローバル・サーべイヤーは、地形を調べる「測量士」

1996年11月7日、ケネディ宇宙センターからデルタIIロケットによって打ち上げられたアメリカの「マーズ・グローバル・サーべイヤー」は、1997年9月12日に火星の軌道に入りました。その直後から火星表面の観測は開始されていましたが、火星大気の空気抵抗を利用したエアロブレーキングによる軌道高度変更に時間がかかり、本格的な観測は1999年3月からの開始となりました。「測量士(サーベイヤー)」の名前のとおり火星の地形を詳しく調べるのが主な目的で、2001年1月に第1次ミッションを、2003年末に第2次ミッションを終え、現在は2006年9月まで続く第3次ミッションの最中です。

マーズ・サーベイヤー計画の第1弾として打ち上げられ、火星を観測する「マーズ・グローバルサーベイヤー」(想像図)
マーズ・サーベイヤー計画の第1弾として打ち上げられ、火星を観測する「マーズ・グローバルサーベイヤー」(想像図)

高解像度カメラとレーザー高度計で火星地形図を完成

サーベイヤーには1.4mの大きさのものまで見分けることが可能な高解像度のカメラが搭載されており、17万枚にも達する画像を撮影しています。また、レーザー高度計で地表の高低も測定し、これらによって火星の地形図が作成されました。

火星周回軌道での観測で火星の強い磁場を確認

「マーズ・グローバル・サーベイヤー」は、火星周回軌道に入ってからの観測で、火星に磁場があることを発見しました。これは「測量士(サーベイヤー)」と名づけられた同探査機の最初の科学的成果です。これまでの探査機による観測では、火星には磁場がないか、あってもごく弱いものと推定されていたからです。

火星探査機「マーズ・グローバルサーベイヤー」
火星探査機「マーズ・グローバルサーベイヤー」

撮影した写真から"火星の顔"は幻だったと結論

今回の観測では、磁場データを分析した結果、火星の中心部は地球など他の多くの太陽系惑星と違い、高温で溶解した状態にないこともわかりました。また、同機が1998年4月9日に撮影した火星表面の写真から、通称"火星の顔"と呼ばれていた物体は幻で、小さな丘が続く細かい起伏のある地形にすぎなかったこともわかりました。

バイキング探査機が1976年7月に撮影した「火星の顔」
バイキング探査機が1976年7月に撮影した「火星の顔」
マーズ・グローバルサーベイヤーが1998年4月に撮影した同じ地域の火星表面
マーズ・グローバルサーベイヤーが1998年4月に撮影した同じ地域の火星表面

マーズ・グローバル・サーベイヤー火星の南極の撮影に初成功

2000年3月、NASA(米航空宇宙局)の無人火星探査機マーズ・グローバル・サーベイヤーから火星の南極の画像が届きました。サーベイヤーには、火星表面の1.4mの大きさまで見分けられる望遠カメラと250mまで見える広角カメラなどがついていて、火星軌道を周りながら火星の表面の地形や気象を観測しています。1999年の3月から本格的な観測が始まっていて、火星に極めて弱い磁場があるという大きな発見をしたり、火星の詳しい画像を送信したりしてきましたが、南極をはっきりと撮影できたのは、これが初めてです。

マーズ・グローバルサーベイヤーがとらえた火星南極の極冠のアップ
マーズ・グローバルサーベイヤーがとらえた火星南極の極冠のアップ

ドライアイスでできた南極の極冠

サーベイヤーがとらえた南極の極冠は丸い形が並んだ幾何学模様で、まるでスイスチーズのようです。この極冠は、固体の二酸化炭素つまりドライアイスでできています。北極の極冠はほとんどが氷で細かい穴が無数にあいたスポンジのようなものですから、全くようすが違います。これは、北極と南極が数百万年の間、気象条件が異なっていたということを示しています。
NASAが2000年4月に公開した写真には、火星の南極地方で見られる風変わりな層状の地形が写し出されていました。これは、サーベイヤーが撮影した画像を集めて作られたもので、地層を構成しているのは、ドライアイスや氷、細かいちりだと考えられます。科学者らによると、過去1億年以上の間、火星の気候がどう影響してこのような地層が作られたのか、画像から詳しく知ることができるといいます。