火星フライバイ

マリナー4号のフライバイから収集されたデータを現代の地図上に表示
これはマリナー4のフライバイの2つのフレームをグリッド上に投影したもの

火星フライバイとは、宇宙船が火星の近傍を通過するものの、火星の周回軌道に入ったり着陸したりしない運動である。 [ 1 ]無人宇宙探査機は、火星を周回したり着陸したりするのではなく、この方法を使用して火星のデータを収集してきた。[ 2 ]フライバイ用に設計された宇宙船は、「フライバイバス」または「フライバイ宇宙船」とも呼ばれる。[ 3 ]

概念

火星フライバイの応用例の一つは、有人ミッションである。着陸後、しばらく火星表面に滞在した後、上昇段は地球から別々に打ち上げられ、接近飛行する別の無人宇宙船と宇宙空間でランデブーを行う。この場合、着陸機の上昇段は接近飛行する宇宙船と同じ速度に達する必要があるが、地球帰還に必要な資源は火星軌道に出入りする必要がない。[ 1 ] [ 4 ]

火星への旅の途中、乗組員が居住する宇宙船はフライバイを行うが、乗組員は分離して着陸船に入る。[ 1 ]エクスカーションモジュールの上昇段は、あまり遠く離れる前に主宇宙船に再合流する必要がある。[ 1 ]地球への帰還に必要な資源は火星軌道に出入りする必要がないという利点があるが、上昇段は太陽軌道で宇宙ランデブーを行う必要があり、火星での滞在時間はこの必要性によって制約される。[ 1 ] [ 4 ]火星サイクラーは、一定の間隔で火星と地球を通過するように太陽を周回し、一定の間隔で火星フライバイを行う。乗組員は惑星間航行の間、ステーションで居住することになる。フライバイ・エクスカーション着陸モジュールのコンセプトは、着陸機とフライバイが太陽軌道上で分離し、着陸機がまず火星に到達するために加速し、もう一方のセグメントが火星フライバイを行っている間に火星に着陸し、その後着陸機が離陸してフライバイセグメントとランデブーし、乗組員を輸送するというものである。[ 5 ] （火星エクスカーションモジュール（MEM） も参照）

あるいは、火星で分離せずに火星を周回して地球に戻ってくるフライバイのみの有人ミッションも可能である。 [ 6 ]

歴史

2007年2月にフィラエのROLISカメラで撮影されたロゼッタと火星の写真

1965年7月、マリナー4号は火星のフライバイに成功し、データを返送し、一般の人々や科学者に火星の劇的に拡大した画像を提供しました。[ 7 ]フライバイ中、マリナー4号は火星表面の約1％に相当する21枚の写真を撮影しました。[ 7 ]火星は、マリナー9号探査機が1972年から1973年にかけて1ピクセルあたり最大100メートルの画像を数千枚撮影するまで、全球的な地図が作成されませんでした。[ 7 ]地上の光学地球望遠鏡による観測は、画像をぼかす大気を透過して行う必要があり、通常、地球と火星が最も接近しているときでも、約300キロメートル（190マイル）の幅の特徴の分解に制限されます。[ 8 ] [ 9 ]

1999年10月、ディープ・スペース1号は小惑星ブレイルを通過した後、火星の観測を行った。[ 10 ]非常に遠方のフライバイであったが、MICAS観測装置で火星の赤外線スペクトルを複数回取得することに成功した。[ 10 ]

2018年には、インサイト着陸機のEDL中に通信を中継する2機のフライバイキューブサット、マーズキューブワン（MarCO）が巡航段階とともに火星に向けて打ち上げられた。[ 11 ] 2機のMarCOは火星に到達し、 2018年11月26日にインサイトの突入、降下、着陸段階でデータを中継することに成功した。[ 12 ]

火星フライバイのリスト

マリナー4号の火星接近通過時に撮影された画像がリンドン・B・ジョンソン大統領に贈呈された。
マリナー7号の打ち上げ

20世紀

21世紀

途中

参照

参考文献

  1. ^ a b c d e David SF Portree著『 Humans to Mars: Fifty Years of Mission Planning, 1950 - 2000』 第3章15～16ページ、NASA Monographs in Aerospace History Series、第21号、2001年2月。NASA SP-2001-4521として入手可能。
  2. ^ a b「宇宙探査機が火星をフライバイ」 BBCニュース2007年2月25日。
  3. ^ジョセフ・A・アンジェロ (2014). 『宇宙と天文学百科事典』 Infobase Publishing. p. 171. ISBN 978-1-4381-1018-9。
  4. ^ a b「フライバイ着陸エクスカーションモジュール（FLEM）」。Astronautix 。 2022年12月5日閲覧。
  5. ^ WIRED
  6. ^ワシントン・ポスト、「デニス・ティトーの火星ミッション：子供たちのために（そして中国に勝つために）2018年に打ち上げ」ブライアン・ヴァスタグ、2013年2月27日
  7. ^ a b c d e Sidiropoulos, P.; Muller, J.-P. (2015). 「火星表面の動的プロセスの観測に向けた軌道高解像度繰り返し撮影の現状について」(PDF) .惑星・宇宙科学. 117 : 207– 222. Bibcode : 2015P&SS..117..207S . doi : 10.1016/j.pss.2015.06.017 .
  8. ^ 「スライド2 地球望遠鏡による火星の眺め」大学宇宙研究協会。
  9. ^ Kiefer, Walter S.; Treiman, Allan H.; Clifford, Stephen M. 「The Red Planet: A Survey of Mars Second Edition」。大学宇宙研究協会。2022年10月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  10. ^ a b「ディープ・スペース1」。宇宙船惑星計器Cマトリックスイベント。2004年4月30日。
  11. ^ 「MarCO: CubeSats to Mars!」www.planetary.org . 2018年11月26日閲覧。
  12. ^ a b「火星に着陸！NASAのインサイトが赤い惑星の内部を覗くために着陸」 Space.com 2018年11月26日閲覧。
  13. ^マクダウェル、ジョナサン。「打ち上げログ」。ジョナサンの宇宙ページ。 2010年7月29日閲覧。
  14. ^ザック、アナトリー。「ロシアの火星無人ミッション」。RussiaSpaecWeb。2010年7月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年7月29日閲覧。
  15. ^ウェイド、マーク。「火星」。Encyclopedia Astronautica 。 2010年12月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年7月29日閲覧。
  16. ^ a bソ連の火星計画Archived 2013-10-13 at the Wayback Machine、クリス・ミホス教授、ケース・ウェスタン・リザーブ大学
  17. ^ "Mars 6" . NASA Space Science Data Coordinated Archive . 2017年2月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年8月21日閲覧。
  18. ^ 「のぞみ」 NASA宇宙科学データコーディネートアーカイブ。 2020年4月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  19. ^ 「これまでの火星探査ミッションすべて」惑星協会。2018年12月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  20. ^ ESA - ロゼッタが火星へのスイングバイに成功、
  21. ^レイマン、マーク・D. 「ドーン・ジャーナル：火星の標的から目を逸らす」惑星協会。2011年7月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年3月21日閲覧。
  22. ^ Malik, Tariq (2009年2月18日). 「小惑星探査機が火星を通過」 . Space.com . 2010年3月21日閲覧。
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