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謎の電源障害：のぞみは宇宙でどのように災害に遭遇したのか？
宇宙開発の歴史において、日本の探査機「のぞみ」は失敗物語としてケーススタディとなっている。大いに期待されていた火星探査機は、一連の予期せぬ電気系統の故障により深刻なミッション失敗に終わり、最終的に目的地に到達できなかった。
「のぞみ」（「希望」の意味）は、もともと火星の上層大気と太陽風との相互作用を調査するために 1998 年 7 月 4 日に打ち上げられました。
「のぞみ」は東京大学宇宙科学研究所によって建造され、将来の惑星探査ミッションに必要な技術を開発するように設計されています。この探査機にはさまざまな科学機器が搭載されており、火星の大気の構造、組成、力学、そして火星自身の磁場について詳細な研究を行う予定だ。
タスクの概要
打ち上げと初期軌道
「のぞみ」はM-Vロケット3号機で打ち上げられ、近日点340キロメートル、遠日点40万キロメートルの楕円静止軌道に投入された。
月と地球の重力による補助
火星への旅のために、「のぞみ」は1998年9月24日と12月18日の2回、月の重力アシストを利用した。この重力メカニズムにより、火星の周りの探査軌道に入るのに必要な高度と速度が得られます。
しかし、1998年12月20日の地球フライバイ中にバルブの故障により燃料がなくなり、探査機は火星への予定軌道に到達できなかった。
ミッション計画の再調整
当初のコースを設定できなかったため、ミッションチームは「のぞみ」をさらに4年間太陽中心軌道に乗せ、2003年12月か2004年1月に火星に遭遇するという新たな計画を立てなければなりませんでした。
停電の原因
初の地球フライバイの挑戦
2002年4月21日、重力アシストのため地球に接近した際、強力な太陽フレアにより「のぞみ」の通信システムと電力システムが損傷しました。これらの問題は最終的に深刻な危機へと発展しました。
残念ながらバッテリーの故障により推進剤が凍結し、研究者たちはミッションの残り期間にプレッシャーを感じることとなった。
2 回目の地球フライバイと最終的な失敗
2003 年 6 月 19 日の地球接近飛行中に、水素化物燃料が完全に解凍され、探査機は計画どおりの操作を正常に実行することができました。しかし、12月が近づくにつれ、メインスラスタを軌道投入用に準備する試みは失敗し、最終的にはその年の12月9日に中止されました。
火星の端
「のぞみ」は2003年12月14日に予定通り火星を通過したが、予定されていた火星周回軌道に入ることはできなかった。最終的に、約2年間の太陽中心軌道に入り、果てしない後悔とともに去っていった。
このミッションの当初の目的は、火星の熱圏、低重力領域、火星の大気についてより深く理解することでしたが、これらの夢は「のぞみ」の失敗によって達成不可能なビジョンになってしまいました。
科学機器と探査結果
「のぞみ」は主たるミッションを達成できなかったものの、ライマンアルファ光の測定など、いくつかの重要な科学的データを持ち帰りました。このデータは注目されず、科学界に今も影響を与えています。
結論
「のぞみ」の物語は、宇宙探査の浮き沈みを縮図したものであり、多くの技術的進歩の中でも、予期せぬ限界や課題に直面する可能性があることを私たちに思い出させてくれます。これにより、人類が未知の宇宙の探査と理解を継続するために、将来のミッションで同様のジレンマを回避できるかどうかが疑問になります。
