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目標天体の探査

現在、地球の周りには、実用や観測などの目的で打ち上げられた多くの「人工衛星」が飛んでいますが、惑星探査ではそれぞれの探査ミッションのために開発された探査機が、地球から遠く離れて目的の天体に接近し観測などを行います。

通常、惑星探査の「ミッション」というと、1つの探査機の運用開始から終了までをさし、ひとつのミッションでは大体数年から10年以上を費やします。中にはボイジャー1号、2号のように30年以上続いているものもあります。

探査機にはそれぞれメインの目標となる天体があり、どの天体を目標とするか、どのようなことを知りたいかにそって機体や観測機器が開発されます。

地球から打ち上げられた探査機は、目標の天体に到着するまでに、それ以外の天体に寄り道して重力を借りてスピードアップしたり、軌道方向を変更することがあり、その際に行われる接近観測も主要な任務のひとつです。目標の天体に到着したら、惑星の場合には周回軌道に乗るか、地表に着陸するなどして観測を行います。惑星のような重力が大きい天体からは脱出するのは難しいため、観測を終えた探査機は周回軌道上で通信を切るか、あるいは天体に制御落下させるなどして運用を終了します。

小惑星や彗星など重力が小さい天体を目標とする探査機は、天体を周回するだけでなく、寄り添って飛行することも可能です。また、物質を直接地球に持ち帰る「サンプルリターン」ミッションを行うものもあります。観測後は天体から離れることができるので、惑星間飛行を続けたまま通信を停止して運用終了する場合があります。機体に問題がない場合には、ディープインパクトスターダストのように、目標天体でのミッションを終えたあとで延長ミッションが課せられる場合もあります。

NASAの木星探査機ガリレオ(画像提供:NASA)
NASAの木星探査機ガリレオ(画像提供:NASA)

さまざまなミッション

探査機の仕事は目標天体の観測がメイン ですが、航行中でも、宇宙空間のダストや遠くの天体の観測など、探査機ならではのデータの収集をメインミッションの負担にならない範囲で行います。「ついで」のような仕事ですが、こういったデータも太陽系を探る上で重要です。
また、副次的ながら、観測機器を使ってテスト的な撮影をしたり、機体のシステム制御や推進系などの工学的なデータを取ることで、以降の探査計画に大いに活用されます。
宇宙環境については、まだまだわからないことが多いため、探査ミッション中に得られるすべての事象・データが貴重な糧となります。