中国、月の裏側に着陸 何をしようとしているのか
ポール・リンコン BBCニュースウェブサイト科学編集長
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中国政府は3日、中国の無人探査機「嫦娥4号」が3日午前、世界で初めて月の裏側への軟着陸に成功したと発表した。嫦娥4号計画は、月の裏側について何を調べるのだろうか？ 目的はいくつかある。
月の歴史を知る
これまでに、月の表側に着陸し、裏側を探査した宇宙調査計画はない。 そのため、嫦娥4号の探査は、月の謎に包まれた部分について知る、初めての機会になる。
月は地球の天然衛星だが、地球からは決して見られない「裏側」があり、我々が慣れ親しんでいる「表側」といくつかの点で重要な違いがある。裏側の地殻は表側より古くて厚く、表側より多くのクレーターででこぼこになっている。表側にははっきりと認められる「月の海」（溶岩流によって作られた、黒玄武岩質の「海」）も、裏側にはほとんどない。
嫦娥4号はフォン・カルマン・クレーターと呼ばれる場所に着陸したと報じられている。月の裏側の南半球にある、直径180キロほどのくぼ地だ。しかし、フォン・カルマン・クレーターは、月面最大の穴、南極エイトケン盆地の内側に位置する。
南極エイトケン盆地は、月で最も古く、最も大きく、最も深い盆地だ。数十億年前、横幅500キロかそれ以上とも考えられる隕石が衝突して形成された。
あまりに強烈な衝突だったため、隕石は月の外部地殻層を突破し、マントルといわれる層まで到達したと考えられている。
着陸地点に露出するマントル由来の物質を全て調べることが、嫦娥4号計画の目的の1つだ。これにより、月の内部構造と歴史に関する知見が得られるだろう。
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実際に、月を周回する宇宙船からもたらされたデータは、盆地の組成が周囲の高地と異なっていると示している。しかし、月表面に露出したマントル残留物は、この観測結果を説明するいくつかの可能性の1つとなる。
探査機はパノラマ式カメラを使い、有益そうな調査地点を特定。そして、可視近赤外線イメージング分光器（VNIS）を用いて、クレーター内部の鉱物や、天体衝突で周辺に噴出した飛来物（エジェクタ）を調べる。
加えて、月中レーダー（LPR）という機器は、月の表面から深さ約100メートルの地下部分を調べられる。この機器で、砕けた岩やちりが表面に堆積してできた月の表土の厚さを調べられる。また、月の上部地殻の構造も明らかに出来る。
南極エイトキン盆地を作った大きな衝突の後、溶解した大量の岩石がくぼ地を満たした。研究チームは嫦娥4号を使い、組成の変化を確認・分析しようとしている。
天文学上の空白を埋める
月の裏側は長年、電波天文学の特定分野について研究するのに理想の場所とみなされてきた。特に、低周波帯の電波観測についてだ。地球の電波雑音から守られているためという。
約10メガヘルツより周波帯における電波天文観測は、人間による電波干渉や、その他の自然要因が理由で、地球では行えない。
嫦娥4号の着陸機は、低周波電波観測ができる、低周波分光器（LFS）と呼ばれる機器を積んでいる。この機器は、人工衛星「鵲橋」の類似機器と合わせて利用される。
この観測の目的には、低周波における電波状況の地図作成や、太陽の働きの研究が含まれる。
中国国家航天局（CNSA）の刘彤杰氏は2016年、「月の裏側は地球からの電磁気的干渉から守られているため、宇宙環境や太陽バーストを研究するのに理想の場所だ。調査は、宇宙のより深い範囲を『聞ける』だろう」と述べた。
このように、嫦娥4号計画は天文観測における空白を埋め、地球では決してできなかったやり方で、科学者による宇宙現象の研究を可能にするだろう。
月面の放射線
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複数の宇宙研究機関が、そう遠くない未来に月面有人着陸を実施し、従来より長く宇宙飛行士を月の表面に滞在させたいと考えている。それには、放射線による危険性を理解するのは極めて重要だ。
地球の厚い大気圏と強い磁場は、銀河宇宙線や、太陽活動により放出されるエネルギー荷電粒子から人間を適切に保護している。
しかし、月面の宇宙飛行士は、人間を保護するこの泡の外に置かれ、光速に近い速さで宇宙を飛んでくる粒子にさらされる。そのため、健康に害を及ぼす結果になる可能性がある。
ドイツの研究者が提供した機器、月面着陸機中性子線量計（LND）は、月の放射線環境についての我々の理解におけるいくつかの空白を埋めることを目的に使用される。
LNDは、人体に吸収される可能性がある電離放射線の線量を測定し、将来の宇宙探査に関する見通しを提供する。また、太陽から飛来する粒子について理解するのにも貢献するだろう。
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