日本の月探査機，夏打ち上げへ最終準備

アポロ計画以降，最大規模となる月探査計画の準備が日本で進んでいる
任務を担う探査機「セレーネ」は2007年夏，種子島から打ち上げの予定だ

　宇宙航空研究開発機構（JAXA）の筑波宇宙センターで，月周回探査機「セレーネ（SELENE：SELenological & ENgineering Explorer）」の準備が最終段階を迎えている。「月の起源と進化を解明するうえで，セレーネは優れた機能を持っている。世界の研究者が観測データを待ち望んでいる」と滝澤悦貞（たきざわ・よしさだ）プロジェクトマネージャは話す。
　クリーンルームに置かれたセレーネは黒っぽい巨大な記念碑のようにも見える。縦横各２m，高さは約５mと２階建ての家ほどもある。総重量は約３トン。中国とインドも同時期に月探査機を打ち上げる予定だが，中国の探査機は2.4トン，インドは１トン。重量比較だけでなく，観測装置の性能もセレーネがはるかに上回るとみられている。
　セレーネは完全に組み上がり，機能チェックなどが進んでいる。2007年夏，種子島宇宙センターからH2Aロケットで打ち上げの予定で，打ち上げ費用を含めた探査計画の総額は約550億円。「国内の大学，研究機関の連携プレーでここまで来ることができた」（滝澤プロジェクトマネージャ）。
計画によると，セレーネは地球を２周半した後に月に向かい，月近くで減速してから，月の北極と南極の100km上空を通る極周回円軌道に入る。探査機は同じところを周回するが，月は約27日で１回自転するので，月面をくまなく探査できる。

月の起源に迫る

　最大の狙いは月の起源の解明。月の起源に関しては４つの説がある。１つは，月は地球の近くで，地球とほぼ同時期に形成されたとする「双子集積説」。２つめは，月は別の場所で生まれ，地球の引力につかまえられて衛星になったという「捕獲説」。３つめは，月は地球から分裂してできたとする「分裂説」。４つめは，誕生間もない地球に別の大きな天体が衝突し，地球の一部と衝突天体の一部が集まって月になったとする「衝突放出説・巨大衝突説」だ。
　アポロ計画では月の石や塵が持ち帰られたが，同計画は「月へ人を送ること」が主目的だったため，科学的成果は限定的だった。1990年代以降はいくつかの月周回衛星が送り出され，探査機を月面に激突させてその模様を観測する研究も実施された。しかし，搭載機器の性能や探査機の月周回軌道の制約などから，月の成因を特定できるほどの十分なデータは得られていない。月の本当の成因が上の４説とは別にある可能性もゼロではないが，この４説のなかに合致するものがあるなら，セレーネで特定できると考えられている。

裏側の重力場を精密測定

　セレーネには15の観測機器が搭載される。これらを使って月表面の元素と鉱物の分布，地形などを詳しく観察し，月を取り巻く粒子の状況や磁場，電離層などを測定する。月面の向こうから地球が昇ってくる「地球の出」などをハイビジョン撮影する計画もある。
　月の内部構造も探る。１つは「レーダーサウンダー」という観測装置で，セレーネが展開したワイヤ状のアンテナから周波数５Hzの電波を月面に向けて放射する。電波は地下５kmくらいまで入り込み，密度などが急激に変化する地層境界面があれば，そこで反射して戻ってくる。これをとらえれば，月内部の断層像が得られる。
　もう１つは探査機本体を月の重力を探るプローブとして使う観測だ。セレーネはおおむね高度100kmを維持して月を周回するが，周りと比べて重いものが埋まっている地域では，その重力に引っ張られて軌道が少し変わる。この軌道変化を精密に測ることで月の重力場マップができ，内部構造を探ることができる。セレーネが月の裏側に回ると地球からは見えなくなってしまうが，セレーネから分離した子衛星で信号を中継することで，表側にいるときと同様に軌道変化をとらえることができる。世界で初めての試みだ。
　観測期間は１年。計画通りに進めば，月に関する知識は飛躍的に増える。「月といえばアポロ（計画）だったが，私たちの探査が成功した暁には，月といえばセレーネといわれるようになるだろう」と佐々木進（ささき・すすむ）プロジェクトサイエンティストは期待を込めて話す。