独立行政法人宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究本部主催
2008年度「宇宙学校」レポート3 inTOKYO
「 月の謎に迫る“かぐや” 」
★ 担当講師:加藤 まなぶ先生
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この講義は少々編集に苦労するかと思いますが、
よろしくお願いします。圧倒的に一番の画像を残した講義になりました。
前の阪本先生の講義とダブりますが、まずはこのショットから・・
おおまかに紹介しますが、月周回衛星「かぐや」の構成です。
「かぐや」は、子衛星の「おうな」と「おきな」を伴っています。
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ハイビジョンカメラでの撮影風景です。
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メンデレエフ付近。撮影2007年12月7日。高度、月面上約94〜97km。
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コペルニクス。撮影2007年12月19日。高度、月面上約116〜118km。
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アリスタルコス付近。この画像はもう目標から遠ざかってしまっていますが、鮮明なものを選びました。
高度、月面上約114〜118km。
皆さんは月の事をどのくらい知っていますか?
月にまつわる話では、1969年から1972年まで行われたアポロ宇宙計画は有名です。
1969年、人類は初めて地球以外の天体の上を歩きました。それが、月です。
NASA(アメリカ航空宇宙局)がすすめた「アポロ計画」では、宇宙飛行士が月面で
様々な調査や実験を行いました。その結果、月は地球と同じおよそ45億年前に
原始太陽系星雲のほぼ同じ場所でつくられたこと、38〜40億年前に巨大な隕石が
降り注ぎ、巨大なクレーターが出来たことなどが分かりました。
なかでも、合計387kgもの月の石を持ち帰ったことは、大きな成果となりました。
それまでは月の表面を撮影するなど、観察するだけでしたが、月の石を直接調べること
が出来たのです。
でも、月にはまだまだ、分からないことがいっぱいあります。
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月の大きさは地球の1/4の大きさです。衛星を持つ太陽系の惑星の中で、惑星と衛星
の大きさの比率をみると、月はとても大きい衛星になります。例えば火星の二つの衛星 フォボスとダイモスは、火星の1/100の大きさしかないのです。 ![]()
地球の内部は、コア(核)とマントルに大きく分かれています。コアは鉄やニッケルで
できたかたまりです。マントルはコアの周りを包む層で、地球の内部をゆっくり動いて います。月も地球と同じようなつくりになっているのでしょうか?
月の石の成分の研究から、月が誕生した頃にはマグマ(岩石がどろどろに溶けたもの)
の海があったと考えられています。でも、本当に月にマグマの海があったのでしょう か?また、それはどのくらいの規模だったのでしょうか? ![]()
地球では磁石が南北の方向を教えてくれます。これは、地球全体に磁場があるためで
す。月には地球のような磁場がありません。しかし、アポロ計画で持ち帰ってきた月の 石を調べると僅かに磁力があり、かつて月に磁場があったことが分かりました。月で
磁場を発生させた仕組や、何故それがなくなってしまったのか、大きな謎の一つです。
地球から見えない月の裏側はどうなっているのでしょう?
月をよーく目を凝らして見てみると、月には明るいところと暗いところがあります。
月の明るい部分は「高地」と呼ばれ、暗い部分は平らな地形で、水はありませんが
「海」と呼ばれています。
また、地球からは月の表側しか見えません。地球から見えない月の裏側は、表側とは
随分違います。裏側は隕石の衝突でできた山の噴火口のようなデコボコ(クレーター)
が沢山あります。最近では地下のつくりも違うことが分かってきました。
どうして表と裏で地下のつくりが違うのか、それも謎の一つです。
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「かぐや」が調べることは、月全体を、これまで行われた探査よりも更に詳しく調べ、
月がどのようにして誕生し、現在の姿になったのか、月はどのような環境なのかなどを 明らかにします。
地球ではいつもどこかで火山が活動し、地下ではマントルが対流しているので、
絶えず変化しています。そのため、地球の始まりの姿が残っていないのです。
地球と月が誕生したとき、二つの天体はとても高温でどろどろのマグマの海で覆われて
いました。地球より小さい月は地球よりずっと早くマグマが冷え、月が誕生した当時の 姿を残していると考えられています。
月を調べることは、地球の初期の様子や、地球がどうやって誕生したかを調べることで
もあるのです。 ![]()
月の起源としては、現在4つの説があり、地球に火星サイズの原子惑星が衝突して、
その破片が月になったとする「ジャイアントインパクト説」、
地球の自転の勢いによって、地球から物質が飛び出して月ができたとする「分裂説」、
他の場所でできた月が地球の重力で捕らえたとする「捕獲説」、
月と地球は同じ場所で同じ時期に成長したとする「共成長説」などがあります。
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左、ジャイアントインパクト説のシュミレーション。
地球には大気がありますが、月にはありません。そのため、太陽の光は月の表面に直接
届いています。「かぐや」は約1年間、月の周りを回りながら、いろいろな観測機器を 使って、太陽が月にどんな影響を与えているかなどを詳しく調べます。このような観測 結果は、将来、月面基地をつくるなど、人類が月で活動するための重要な情報にもなる ことでしょう。
「かぐや」には、月以外の観測を行う機器も積まれています。月は太陽が地球に与える
影響を調べるのに、一番良い場所です。例えば、太陽の影響によって地球の北極と南極 あたりで発生するオーロラの活動を、月から同時に観測します。また、地球ではテレビ や携帯電話などの電磁波が飛び交っているため、宇宙からの電磁波を調べるのは困難で す。しかし、月は地球からの電磁波を受けないので、宇宙の様々な電磁波を調べるのに とても良いところです。
また、ハイビジョンカメラで、青く美しい地球が月の地平線上に現れる姿を、
綺麗な映像で撮影します。
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「かぐや(SELENE)」の月までの道のり
2007年9月14日に打ち上げられ、スイングバイ航法によって地球を2周し(約2週間)、
月の周回軌道にのせるまでに月の周りを4周する(約2週間)。
その間に、2周目でリレー衛星「おきな」分離、3周目でVRAD衛星「おうな」分離。
「かぐや」は、2007年12月21日から定常観測開始する。
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リレー衛星「おきな」の役割。主に月の重力場を測定をする。
![]() ![]() VRAD衛星「おうな」の役割。主に月の重力場を精密決定する。 ![]()
月に接近しています。
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月の地形がはっきりとして来ましたね。
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ハイビジョンカメラ機器の画像です。
地球から見える月の表側の北半球左側に位置する「海」である「嵐の大洋」の西側を、
南から北へ飛行しながら撮影。画面右側の暗い部分が「海」、左の明るい部分が
「高地」と呼ばれる部分です。
(下)2007年10月31日撮影
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月の表側「嵐の大洋」の北にあたる部分から北極に向かって飛行しながら撮影。
北極に近く緯度が高いため、太陽光線の差し込む角度が低くなり、
クレーター地形の影が長く写っている。
(下)2007年10月30日撮影。北極付近。高度は月面上、約100km。
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北極の永久影の部分(↑)。氷があるのではないか?と思われる・・
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ハイビジョン画像の最後の紹介は、月から見た地球の姿です・・
地球と比べると月の表情は生命活動が感じられない、とても淋しい場所ですね。
太陽の一番近くを周回する水星と表情がとてもよく似ています。
2007年11月7日撮影。
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以下にミッション機器についての画像説明をします。
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地形カメラは2つの斜方視望遠鏡の構造になっています。
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月の裏側、南極点から約30kmの位置。2007年11月3日撮影。
地形カメラの立体視データから作成した3次元地形画像。↓
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実に凹凸の様子がリアルですね。
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マルチバンドイメージャーは2つの直下視望遠鏡の構造になっています。
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月の鉱物分布や宇宙風化作用の進行度を解析します。
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スペクトルプロファイラ(SP)は月面からの可視近赤外域連続反射スペクトルを
観測する分光計で、鉱物の種類や量を推定します。
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前ページの講義でも重複した画像データです。↑
左側が月の裏側、右側が月の表側の観測データです。
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月の地形図を作成します。
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月の地質構造のデータを収集します。
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以上を踏まえて、かぐやは実に色々な機器を搭載しています。
月のことを詳しく調べられる様子が分かりますね。
アポロ計画以来、どんな画期的な新発見があるのでしょうか?これからも楽しみです。
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「かぐや」は、キャンペーン企画で国内外から一般募集で集めた名前とメッセージを
載せたネームシートを月の地上に落としました。
大きさは28センチ×16センチ程度のものです。
加藤先生、ありがとうございました。
編集者:by緋月
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