7分間
投稿者：Mike Deliman, 2012/07/18
マーズ・サイエンス・ラボラトリーの探査機「キュリオシティ」を担当するジェット推進研究所（JPL）の研究者が先日、NASAで着陸前記者会見を行いました。「ED&L」（突入・降下・着陸）と呼ばれる一連の着陸手順は、打ち上げと並んで、様々な操作が最も集中的に行われるプロセスです。ピート・サイジンガー氏はEDLフェーズを「恐怖の7分間」と表現しています。
NASAが過去に火星に送り出したランダー、つまり、マーズ・パスファインダー、マーズ・エクスプロレーション・ローバー、そしてマーズ・ポーラー・ランダーも恐怖の7分間であるEDLを乗り越えて火星表面に無事着陸しています。サイジンガー氏が、EDLを恐怖の7分間と表現したのは、これら過去の経験からです。
約1時間の記者会見は情報満載でした。話の概要としては、火星表面に探査機を着陸させる技術が飛躍的に進歩しており、それらの探査機から得た情報により火星、ひいては惑星の進化に対する理解が劇的に増しているということでした。
火星の着陸場所を決定する際には、どのくらい正確にランダーを着地させることができるかを、また、停止させるために必要なスペースを考慮する必要があります。過去に投入した探査機で採用したパラシュートとエアバッグを利用した着陸方法（「ドロップ、バウンス、ロール」方法）では、ランダーの水平方向移動を停止させるためだけに、かなりの広さが必要でした。逆噴射ロケット方式を用いると、必要面積は大きく減ります。さらに、ヒートシェルとパラシュートを逆噴射ロケットと組み合わせることで、着陸の必要面積を減らしつつランダーを着陸させるために必要なロケットの重量も抑制できます。
逆噴射ロケット固有の課題もあります。ロケットをランダーの下部に装着する必要があり、着陸地点が噴射炎で汚染される可能性があります。移動式の探査機であれば着陸地点から移動できますが、探査機の下部に噴射口が装着されていると、噴射口が障害物にぶつかって探査機が立ち往生する危険もあります。これらの課題を克服するため、「スカイクレーン」と呼ばれる手法が開発されました。スカイクレーンは着陸直前の降下速度の減速と水平運動の抑制を行い、ベストな着陸地点をレーダーで特定します。これにより、探査機を正確に、正しい向きに着陸させることができ、着陸後の噴射口にぶつかる心配もありません。スカイクレーンは探査機を着陸させたあと、分離して飛び去りその役割を終えます。
キュリオシティは様々な科学機器を使い、ミッションを達成するための証拠を探すべく火星を探査します。主な目的は、現在または過去において火星に生命を維持できる環境が存在したかどうかを確かめることです。このために、火星表面上に液体状の水が存在したかどうかの証拠、そして生物から由来する有機化合物の存在を探します。有機分子には、物理的な現象から生成できるものと、生命からのみ生成されるものがあります。キュリオシティは、アメリカ本土のどの山よりも高い着陸地点のクレーターの中心にある山まで移動して、証拠を探します。
火星上の生命が確認されれば世紀の大発見になることは間違いありません。しかし、火星に探査機を送るためだけに行ったテストや工夫した様々な技術を考えると、着陸成功も驚異のテクノロジだといえます。スカイクレーンのような高精度な着陸機器により、有人探査のための物資を送ることが可能になるでしょう。つまり、火星に一時滞在しているクルーがアクセスしやすい場所に簡単に物資を届けることができます。それだけではなく、月や他の惑星やその衛星にも正確に物資を届けることができます！
これらのミッションにおいてウインドリバーのリアルタイムOS（RTOS）VxWorksが果たす役割は、皆さんが日々利用するデバイスのなかでVxWorksが気づかれることなく果たしている役割と似ています。VxWorksは動作環境の変化に対して適切に反応するために必要な連携を提供する「ブレイン」です。これと同じテクノロジが、ED&Lフェーズの7分間の恐怖を克服し、火星表面への驚異的な着陸成功に貢献します。
ウインドリバーは、20年以上にわたる、太陽系探査におけるNASAおよびJPLの偉業を称賛します。非常に優秀で情熱的なエンジニアリングチームに参加させていただいたことを光栄に思っています。8月5日の夕方に行われるEDL実況中継を楽しみにしています！
原文はこちら：http://blogs.windriver.com/aerospace_defense/2012/07/seven-minutes.html
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