LunaH-Map

LunaH-Mapについて

LunaH-Map (Lunar Polar Hydrogen Mapper)は、2022年にアルテミス1号に搭載され、月の水氷の存在を調査するために設計されたキューブサットです。この探査機の主な目的は、月の南極地域における水素の量を地下1メートルの深さで調査することです。アリゾナ州立大学が中心となり、2015年にNASAからミッションの承認を得て、約20名の専門家と学生からなるチームが開発を進めました。

目的と重要性

LunaH-Mapは、月周回の極軌道に投入され、その最初の近月点は南極近くに位置します。探査機は月のシャクルトンクレーターの上空を通過しながら、過去のミッションよりも高解像度で水素に富む化合物の存在量をマッピングします。この情報は、太陽系における水の生成と分布に関する理解を深めるのに寄与し、将来の有人ミッションにおける生命維持や燃料生産に役立つことが期待されています。

加えて、LunaH-Mapは、他の深宇宙探査機と同様に、キューブサットを惑星探査機に組み込むための重要な技術実証を行います。これにより、小型衛星を用いた探査技術の発展が促進されます。

開発の歴史

このプロジェクトは、クレイグ・ハードグローブと後にLunaH-Mapのチーフエンジニアとなるイゴル・ラブジンが、火星での中性子検出器の分解能の課題に関する議論を交わしたことから始まりました。火星探査車に搭載された機器や、周回軌道上の中性子検出器は、それぞれに限界があり、多くの情報を提供することが困難でした。これらの問題を解決するために、ハードグローブはLunaH-Mapの軌道設定を見直し、より精度の高い測定が可能な位置に設計を行いました。

2015年には様々な専門家が集まり、NASA向けの提案書が作成され、これがSIMPExプログラムを通じて選定されるきっかけとなりました。2017年には、NASAの詳細設計審査を無事に通過し、その後ロケットへのインテグレーションが進められました。

機体の特性

LunaH-Mapの機体は、独特のミッション要件に応じた設計が必要であり、一般的な地球低軌道のキューブサットとは異なる課題に直面しています。通常の地球低軌道のキューブサットは、市販のハードウェアを使用できますが、LunaH-Mapは長期間、さらに遠方の宇宙で機能しなければならず、改造されていない電子機器の使用は考慮されていません。また、ミッションの特性上、ロケットから分離後に自力で軌道に到達する必要があるため、推進系を内蔵することが求められます。

主要な科学観測装置として使用されるのは、中性子シンチレーション検出器で、エルパソライト (Cs2YLiCl6:Ce, CYLC) を材料にしたもので、熱中性子や熱外中性子と反応すると光を発生します。この中性子検出器は、16個の2.5x2.5x2 cmのCYLCシンチレータで構成されています。

まとめ

LunaH-Mapの打上げと運用は、月の水氷探査において新たなステップを踏み出すことを意味しています。このミッションを通して、私たちは月の南極における水素分布についてより深い理解を得ることができ、今後の探査活動や宇宙科学研究に大きな影響を与えるでしょう。

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