惑星探査機

I

プロローグ

地球を周回する人工衛星とちがい、第2宇宙速度(→ 宇宙速度)でうちあげられ、太陽を周回する惑星軌道(→ 軌道)にのせられた人工天体。惑星やその衛星を観測するほか、大気組成や磁場などの探査をおこなう。また、目的の惑星近傍を通過するだけでなく、惑星を周回したり、着陸機をおくりこんだりもする。

世界で最初に惑星軌道にのったものとしては、1959年1月に旧ソ連によってうちあげられたルナ1号がある。本来は月面到達をめざしていたが、月から約6000kmはなれた軌道を通過し、太陽を周回する軌道にのった。日本では、宇宙科学研究所(現、宇宙航空研究開発機構)が85年(昭和60)1月にうちあげた「さきがけ」(MS-T5)が、最初の惑星軌道にのった人工天体である。その目的は、76年ぶりに回帰してきたハレー彗星の観測だった。

II

内惑星への探査

1960年代に入ると、アメリカと旧ソ連がはげしい宇宙開発競争をくりひろげ、多くの惑星探査機をうちあげた。アメリカの最初の惑星探査機マリナー1号(1962年7月打ち上げ：以下打ち上げ年月)は打ち上げ失敗におわったが、つづくマリナー2号(1962年8月)は62年12月に金星近傍からの初観測に成功した。マリナー・シリーズは10号(1973年11月)までつづけられた。このほかにもパイオニア・ビーナス(1978年5月、8月)やマゼラン(1989年5月)などがある。一方、旧ソ連も61年2月に打ち上げに失敗したベネラ1号からはじまるベネラ・シリーズの探査機を金星におくっている。ベネラ4号(1967年6月)ははじめて金星表面に到達したが、高温・高圧により故障したため、金星のデータを最初におくってきたのは改良型の7号(1970年8月)だった。このシリーズも、16号(1983年6月)までつづけられた。→金星の「探査」

1974年3月には、アメリカのマリナー10号が、金星で方向転換をおこなって水星に接近し、はじめて水星の観測をおこなっている。このとき、惑星の重力を利用して探査機の速度や進行方向を変化させる、スイングバイという技術がはじめてつかわれた。→水星の「惑星探査機による観測」

III

外惑星への探査

火星探査でも、アメリカは、はじめて近傍からの撮影に成功した4号(1964年11月)などのマリナー・シリーズや、バイキング1、2号(1975年8月、9月)などをうちあげている。一方、旧ソ連も1962年からマルス(火星)・シリーズをうちあげた。しかしながら世界初の火星探査機マルス1号(1962年11月)をはじめ、7号(1973年8月)までの探査機の多くは着陸すらできず、満足な成果をあげることはできなかった。

最近のものでは、火星周回軌道にのったマーズ・グローバル・サーベイヤー(1996年11月)や火星に着陸したマーズ・パスファインダー(1996年12月)、有人火星探査のための精密な調査をつづけているマーズ・オデッセイ(2001年4月)などがある。2001年10月から火星の周回軌道にあるマーズ・オデッセイは南極地域の地表の下にある氷の存在を発見し、鉱物組成の調査や火星の環境を調査するなど、多くの成果をあげている。なお、日本では1998年(平成10)7月に宇宙科学研究所がうちあげた「のぞみ」が火星をめざしていたが、計器故障のため2003年12月に火星周回軌道にのせることを断念した。

2004年1月には、ヨーロッパ宇宙機関(ESA)の探査機マーズ・エクスプレス(2003年6月)が火星の周回軌道にのったが、搭載していたビーグル2号の火星軟着陸には失敗した。一方、NASA(アメリカ航空宇宙局)の無人探査車「スピリット」(2003年6月)は、04年1月4日に火星の赤道南側にあるグセフ・クレーターへの軟着陸に成功した。また同月25日には姉妹車の「オポチュニティ」(2003年7月)が、「スピリット」とは反対側のメリディアニ平原に軟着陸をした。→火星の「探査機による観測」

現在のところ、火星より遠方の惑星に探査機をおくりこんでいるのはアメリカだけである。1972年3月にうちあげられたパイオニア10号は、73年12月に木星にはじめて13万kmまで接近して観測をおこない、83年7月に太陽系の境界をこえた深宇宙にとびさった。しかし2002年にNASAは、地球から119億4000万kmはなれた位置にある10号との交信に成功している。同じシリーズの11号(1973年4月)は1974年12月に木星、79年9月に土星の観測をおこない、90年2月に太陽系の境界をこえた。そのほかにも77年にうちあげられ、天王星や海王星を観測したボイジャーや、小惑星を観測したのち木星の周回軌道にのったガリレオ(1989年10月)などがある。→木星の「惑星探査機による探査の歴史」

2004年7月に土星の周回軌道にのったNASAのカッシーニ探査機(1997年10月)は、ESAと共同でうちあげたもので、ESAが製作した小型探査機のホイヘンスが搭載されていた。カッシーニから投下されたホイヘンスは05年1月に衛星ティタンに着陸。着陸までの間、大気圏で組成などの観測をおこない、地表の画像データなどを地球におくってきた。→ カッシーニ=ホイヘンス：土星の「土星系の探査」

また、小惑星エロスを探査したNASAのニア・シューメーカー(1996年2月)や、ハレー彗星の観測をおこなったESAのジオット(1985年7月)なども惑星探査機に分類されることもある。

→宇宙探査の「惑星調査」：宇宙開発