探査車

探査車（ローバー）とは

探査車、またはローバー（rover）とは、宇宙開発において地球以外の天体の表面を移動しながら観測を行うために使用される車両です。一部には宇宙飛行士の移動手段として設計されたものもありますが、多くは部分的、あるいは全体が自律型のロボットとして機能します。探査車は、着陸機と呼ばれる宇宙機に搭載され、探査対象の天体表面に到達します。

探査車の特徴

探査車は、固定された着陸機と比較して、より広範囲な地域を探索できるという利点があります。また、可動性を持つことで、観測機器の向きを調整するなど、より柔軟な運用が可能です。太陽光パネルを動力源とする場合、日当たりの良い場所へ移動することで、エネルギーを確保し、活動期間を延長できます。さらに、地球からの通信遅延を考慮し、半自律的な運用を行うための技術開発を促進するという側面もあります。

軌道周回機と比較すると、探査車は天体表面を微視的な視点から観測し、直接的な物理実験を行うことができます。しかし、着陸時のリスクや、観測範囲が着陸地点周辺に限られるといった欠点も存在します。

探査車の特性

探査車は、地球とは大きく異なる環境下で使用されるため、以下のような設計上の要件を満たす必要があります。

信頼性

探査車は、打ち上げ時の強い加速度、天体表面の極端な温度変化、気圧の変化、塵、腐食、宇宙線など、様々な過酷な条件に耐えなければなりません。また、ミッションに必要な期間、故障することなく動作し続けることが求められます。

コンパクト性

探査車は、宇宙機の限られたスペースに搭載されるため、小型化が不可欠です。展開・格納機構や、宇宙機との接続・切り離し機構なども必要となります。

自律性

地球から遠く離れた天体では、電波の遅延が大きいため、リアルタイムでの遠隔操作は困難です。例えば、火星と地球間の通信には数分から20分以上の遅延が発生します。そのため、探査車は、事前にプログラムされたタスクや、運用センターからの簡単な指示に基づいて、自律的に航行し、データ収集を行う必要があります。また、障害物の回避、太陽光の効率的な利用など、状況に応じた判断も求められます。初期的な視覚識別能力を持たせることで、運用効率の向上が期待できます。

探査車の歴史

ルノホート計画

ソビエト連邦は、世界初の月面探査車「ルノホート1号」を1970年に打ち上げ、月面着陸に成功させました。その後、「ルノホート2号」も打ち上げられ、月面探査に貢献しました。

LRV (Lunar Roving Vehicle)

NASAは、アポロ計画において、宇宙飛行士が搭乗・運転する月面車LRVを3台、月に送り込みました。これにより、宇宙飛行士の活動範囲が大幅に拡大しました。

プロップMローバー

マルス2号、3号に搭載予定でしたが着陸に失敗。

ソジャーナ

1997年、NASAのマーズ・パスファインダー計画で火星に送り込まれた探査車「ソジャーナ」は、他の惑星で運用に成功した初の探査車となりました。

マーズ・エクスプロレーション・ローバー

2004年には、NASAのマーズ・エクスプロレーション・ローバー計画で、「スピリット」と「オポチュニティ」という2機の探査車が火星に着陸しました。これらの探査車は、長期間にわたり火星の地質調査を行い、水の存在を示す証拠を発見するなど、数々の成果を挙げました。

玉兎号

中国の月探査機「嫦娥3号」に搭載された月面探査車「玉兎号」は、2013年に月面着陸に成功し、中国初の月面探査車となりました。

ミネルバ

日本のJAXAが開発した小惑星探査機「はやぶさ」に搭載された小型ローバー「ミネルバ」は、小惑星イトカワへの着陸に失敗しましたが、後継機の「ミネルバII」が小惑星リュウグウへの着陸と移動に成功しました。

現在活動中の探査車

現在も、NASAの火星探査車「キュリオシティ」が火星で活動を続けています。

計画中の探査車

インドのチャンドラヤーン2号計画や、欧州宇宙機関(ESA)のエクソマーズ計画など、将来の探査ミッションに向けた探査車の開発も進められています。

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