導入
マーズ・リコネッサンス・オービター（略称： MRO ）は、現在火星の周回軌道上にあるアメリカの宇宙探査機です。 NASAによって当初 2005 年 8 月 10 日に計画された打ち上げは、技術的な事故 (特にアトラスロケットのケンタウロス ステージでの軽微な問題のため) を受けて 2 回延期されなければなりませんでした。ついに 2005 年 8 月 12 日金曜日に打ち上げに成功し、火星に向かう 5 億キロメートルの旅に出発しました。
7か月にわたる旅を経た 2006 年 3 月 10 日、彼女はカリフォルニア州パサデナにある NASAジェット推進研究所での手術を心配そうに見守っていたミッション責任者たちを大いに安堵させながら、繊細な操縦を成功裏に実行した。赤い惑星の周りの軌道に入り、2年間研究する予定です。今後、引力のおかげで徐々に火星に近づき、今後6か月かけて35時間の楕円公転から、星の周りを2時間のほぼ円形の軌道に戻る予定だ。
この探査機には複数の科学的目的があり、火星の表面を詳細に観察できるため、火星に対する私たちの理解が深まるはずです。これにより、将来のミッションのために着陸可能な場所を選択することが可能になり、火星の表面に存在する将来の探査機の高速中継器として機能します。これは、老朽化したマーズ・グローバル・サーベイヤー探査機に代わるもので、火星の主要な観測プラットフォームとして使用されます。 MRO は、軌道上に到達すると、火星の 4 番目のアクティブな人工衛星となりました (これにより、ヨーロッパの探査機マーズ エクスプレス、および NASA の 2 つの探査機マーズ オデッセイとマーズ グローバル サーベイヤーに加わりました)。
概要
MROは、NASAが習得し始めている大気ブレーキング（またはエアロブレーキング）の技術を使用して円軌道に配置された後、2年間にわたってその科学ミッションを実行します。この技術では、火星の上層大気を利用して船の速度を徐々に落とし、船の軌道をより円形にします。科学的ミッション自体は、すべての技術試験が完了したとき（2006 年 11 月）にのみ開始されます。 2年間の任務を終えたこの探査機は、今後も通信中継としての役割を果たしながら科学観測を続ける可能性が高い。
したがって、マーズ・リコネッサンス・オービター探査機は、NASAによってすでに計画されている将来のミッション、特に2007年の打ち上げの機会に送られる予定のフェニックスと呼ばれる着陸船だけでなく、マーズ・サイエンス・ラボラトリーと呼ばれる移動ロボットの準備も整えることになる。 2011 年の打ち上げ期間を活用するために開発された MRO カメラにより、これらのロボットに最適な着陸地点を選択できるようになり、潜在的なリスクとその地点で期待される科学的成果との間で最善の妥協点が得られます。 MRO 探査機の優れたデータ送信能力は、地上ミッションに不可欠な通信リレーを提供します。 MRO は、これらの探査機のドッキング中に重要なデータを提供することもできます。
計装
火星偵察オービターのミッションの主な目的は、帯水層資源の可能性を探索し、大気と火星の地質を特徴づけることです。
船には 6 台の科学機器が搭載されており、船のサブシステムによって収集されたデータを使用して科学データを収集する 2 台の機器も搭載されています。将来のミッションでの使用の可能性を考慮して、3 つのテクノロジー デモンストレーションも含まれています。
- カメラ
- HiRISE（高解像度画像科学実験）
- CTX (コンテキストカメラ)
- MARCI (火星カラーイメージャ)
- 分光計
- CRISM (火星用小型偵察画像分光計)
- 放射計
- MCS (火星気候探査機)
- レーダー
- SARAD（シャラッド）
科学機器
ハイライズ
HiRISEカメラ(英語ではHigh Resolution Imaging Science Experiment ) は、宇宙ミッションで使用された史上最大の 0.5メートルの反射望遠鏡で構成されています。このカメラの角度分解能は、高度300 キロメートルから地上 0.3 メートルに相当します。青緑、赤、赤外線の3 つのカラー バンドで写真を撮影します。
潜在的な係留場所のマッピングを支援するために、HiRISE カメラはステレオ画像を生成できます。これにより、サイトの地形を0.25 メートルの精度で推定できるようになります。
CTX
コンテキスト カメラ(英語ではContext Imager、頭字語はCTX ) は、ピクセルあたり 8 メートルの解像度で最大幅40 km をカバーできるモノクロ画像を提供します。 CTX 機器は、(その名前が示すように) HiRISE と MARCI からの画像を全体的なコンテキストに配置できるマップを提供するために、プローブ上にある他の 2 台のカメラと同期して動作する必要があります。
マルシ
MARCIとも呼ばれるMars Color Imager は、5 つの可視カラー バンドと 2 つの紫外線バンドの画像を提供します。 MARCI は、火星の気候の毎日、季節、年間の変動を特徴付けるために、火星の世界地図を作成するために使用されます。 MARCI は毎日の天気予報も提供します。
クリスム
CRISM機器は、赤外光と可視光で動作する分光計です。それは火星の表面の鉱物学の詳細な地図を作成するでしょう。この機器の分解能は、軌道距離 300 km で 18 メートルです。 400 nm ～ 4050 nm の波長で動作し、それぞれ幅 6.55 nm の 560 チャネルを使用してスペクトルを測定します。英語では、CRISM は「Compact Reconnaissance Imaging Spectrometers for Mars」の頭字語です。
MCS
Mars Climate Sounder (頭字語MCS ) は、近紫外から近赤外 (0.3 ～ 3.0 μm) で動作する広帯域チャネルと、中赤外 (12 ～ 50 μm) で動作する 8 つのチャネルを備えた 9 チャネルの分光計です。さまざまなチャネルにより、機器は表面に存在する温度、圧力、水蒸気、粉塵のレベルを測定できます。
探査機から見える惑星の地平線に焦点を当てて大気を観測します。この機器は、大気のさまざまな層を細かく分析するために、この地平線の画像を分割します。 MCS は、5 km (または 3 マイル) 離れた大気の層を視覚化できるようになります。
取得された測定結果は、火星の大気の変動を示す毎日および地球規模の温度マップを作成するために収集されます。
シャラド
SARADと呼ばれる浅層地下レーダー実験は、火星の極冠の内部構造を調査するだけでなく、火星や岩石に存在する地下の氷層に関する情報を収集し、（誰にも分からない！）液体水を検出するように設計されています。表面からアクセスできるようになります。
その他の科学的調査
重力場の研究
火星の重力場の変動により、MRO 探査機の速度変動が生じる可能性があります。探査機の速度はオービターのドップラーシフトを使用して測定され、その信号は地球に送信されます。
火星の大気の構造の研究
非常に高感度の加速度計がオービターに組み込まれています。これらにより、大気の密度を演繹によって決定できるようになります。この実験が大気圏制動段階（MRO が低高度、大気の密度の高い領域にある場合）だけで行われるのか、それともミッション全体で行われるのかはまだ不明です。
技術デモンストレーション
エレクトラ
エレクトラは高周波UHFアンテナで、将来の着陸船がドッキングするとすぐに通信できるように設計されています。エレクトラのおかげで、火星への探査機の到着と位置はより正確になるでしょう。
光学ナビゲーションカメラ
光学航法カメラは、 MRO の軌道をより正確に決定するために、星を背景にした火星の衛星、フォボス、ダイモスの写真を撮影します。この実験はミッションを適切に機能させるために必須のものではなく、エンジニアが宇宙で新しい追跡技術をテストできるようにするために含まれていました。将来的には、軌道挿入とドッキングがより正確になる可能性があります。