研究
JAXA、火星衛星探査MMXを26年度打ち上げ、世界初の試料回収に挑む
ポイント解説
- 1.火星圏サンプルリターンという最高難度のミッション成功は、日本の深宇宙往還技術が世界トップクラスであることを証明し、国際的な宇宙分業における発言権を決定づける。
- 2.目標採取量10g超は、はやぶさ2の約2倍。H3ロケットによる4トン級の大型探査機投入は、日本の大型ペイロード輸送能力を科学探査の現場で実証する試みとなる。
- 3.SSS No.12 宇宙システム設計・運用。自動車やロボティクス等の異業種から、極限環境下での自律制御技術や高信頼性システム設計の経験を持つ技術者の需要が急増している。
JAXAが主導するMMX計画。2026年度にH3ロケットで発射、火星の衛星フォボスから世界初の試料回収を目指す。2031年帰還。NECや三菱重工ら日本企業の技術が集結。最新の探査詳細を解説。
宇宙航空研究開発機構（JAXA）が主導する火星衛星探査計画（MMX）が動き出す。2026年度に新型のH3ロケット（JAXAが開発した日本の主力大型ロケット）で種子島宇宙センター（鹿児島県にある日本の主要なロケット打ち上げ基地）から打ち上げられる。目的は火星の第1衛星「フォボス（火星の二つある衛星のうちの一つ）」からの試料回収（サンプルリターン）だ。成功すれば、火星圏（火星とその周辺の領域）からのサンプルリターンは世界初の快挙となる。2031年度の地球帰還を目指し、国際協力による開発が最終局面を迎えている。
独自の着陸・採取技術で挑む深宇宙探査
MMXの最大の技術的特徴は、フォボスへの着陸と試料の採取にある。探査機はフォボスの表面に数時間着陸し、10グラム（g）以上の試料を採取する。JAXAによれば、これは小惑星探査機「はやぶさ2（JAXAが開発し、小惑星からの試料回収に成功した探査機）」が回収した約5.4gの約2倍だ。採取には「コアドリル（穴を開けて内部の試料を採取する装置）」と「ニューマチック（空気圧）」の2方式を併用する。これにより、深さ10センチメートル（cm）以上の地下物質の確保を狙う。H3ロケットの打ち上げ能力を活用し、総質量約4トンの大型探査機を投入する。これははやぶさ2の約600キログラム（kg）に対し、約7倍の規模となる。大型化により、高精度の観測機器を多数搭載することが可能となった。
探査機にはフランス国立宇宙研究センター（CNES）とドイツ航空宇宙センター（DLR）が共同開発した小型ローバー（移動探査車）「Idefix（イデフィックス）」が搭載される。Idefixの質量は約25kgで、親機が着陸する前に高度約50メートル（m）から投下される。フォボスの微小重力環境（ほとんど重力が感じられない状態）下で、車輪を用いて表面を移動し、土壌の組成を観測する。日欧の技術を結集し、火星衛星の起源が「捕獲された小惑星（火星の重力に引き寄せられ、その衛星になったとされる小惑星）」か「巨大衝突（ジャイアント・インパクト）」によるものかを解明する。この科学的成果は、太陽系（太陽を中心に惑星や小惑星などが公転している領域）における水や有機物の運搬過程を理解する上で極めて重要だ。
火星探査を巡る国際競争と日本の立ち位置
現在、火星探査は米国、中国、欧州が競い合う主戦場となっている。米航空宇宙局（NASA）と欧州宇宙機関（ESA）は、火星本体からのサンプルリターン（MSR：火星本体からの試料回収計画）を計画中だ。しかし、MSRはコスト増大により計画の見直しを余儀なくされている。一方、日本のMMXは2031年の帰還を予定しており、時間軸で先行する可能性がある。火星の重力圏から試料を持ち帰る技術は、将来の有人火星探査（人間が火星に赴いて行う探査）にも直結する。MMXは、小惑星探査で培った日本の強みを火星圏へと拡張する戦略的ミッションだ。国際的な宇宙開発の枠組み「アルテミス計画（米国が主導し、国際協力で人類を再び月へ送り、将来的な火星探査を目指す計画）」においても、日本の技術力を示す重要なカードとなる。科学研究だけでなく、深宇宙往還技術（地球と月や惑星などの深宇宙の天体の間を往復するための技術）の確立が、安全保障（国の安全や国民の生命・財産を守ること）や資源開発の観点からも期待されている。
日本企業への波及効果と宇宙産業の拡大
MMXの推進は、日本の産業界に多大な影響を及ぼす。主契約者（プロジェクト全体を統括し、主要な契約を担う企業）のNECは、はやぶさシリーズで培ったシステム統合技術（複数の異なる技術や部品を組み合わせて、一つの大きなシステムとして機能させる技術）をさらに進化させている。三菱重工業（MHI）は、H3ロケットの運用を通じて打ち上げコストの低減と信頼性の実証を急ぐ。機体の熱制御（宇宙空間の厳しい温度変化から機器を守る技術）や推進系（ロケットや探査機を加速・減速させ、軌道を制御するための装置）には、国内の中小企業が持つ高度な精密加工技術が投入されている。例えば、極低温から高温まで耐える特殊素材や、微小重力下で作動するアクチュエーター（電気信号などを物理的な動きに変換する部品）などが挙げられる。宇宙実証を経た技術は「宇宙転用（スピンオフ）」として地上ビジネスにも展開可能だ。自動運転技術や高精度センシング技術（物体や環境の状態を非常に正確に測定する技術）において、極限環境での経験が競争力を生む。日本企業の参画は、グローバルな宇宙サプライチェーン（供給網）での地位向上に寄与する。
帰還までの課題と将来の展望
2031年の帰還に向けた道のりは、技術的な難所が山積している。まず、フォボスへの精密着陸は、不均質な重力場（天体の形や質量分布が均一でないため、場所によって重力の強さや方向が異なる領域）のため極めて難易度が高い。さらに、火星圏から離脱して地球へ向かう軌道投入（探査機などを特定の軌道に乗せること）には、高い推進精度が求められる。サンプルを格納するカプセルの再突入技術（宇宙から地球の大気圏に突入する際に、機体を保護し安全に減速させる技術）も、はやぶさ2以上の高速環境に耐える必要がある。JAXAはこれらの課題を克服するため、AI（人工知能）を活用した自律航行技術（人間が直接操作しなくても、探査機自身が状況を判断して目的地まで航行する技術）の開発を進めている。MMXの成功は、日本が「深宇宙のハブ（拠点）」としての役割を担う試金石となる。火星圏探査で得られるデータは、将来の宇宙居住（宇宙空間や月・惑星などで人間が生活すること）や資源利用（宇宙にある水や鉱物などを探査や居住に活用すること）の基盤となるだろう。2026年度の打ち上げに向け、技術実証と運用のシミュレーションが加速している。
出典
掲載元：JAXA MMX · 参照リンク
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