金星探査にはアカエイみたいな形の探査機がいいのかも？BREEZEのコンセプト

BREEZEのコンセプト図Image: CRASH Lab, University at Buffalo

ニューヨーク州立大学バッファロー校の研究者たちが開発を進めているのは、金星の上空を探査するモーフィング翼を持つエアクラフトのコンセプトデザインです。

この探査機はBREEZE（Bio-inspired Ray for Extreme Environments and Zonal Explorations）と呼ばれていて、水中を胸ビレで進んでいくアカエイのように、飛行中はモーフィング翼をパタパタと動かすことで高度50kmを飛び続けます。同大学のプレスリリースによれば、BREEZEはあらゆる機器を搭載して惑星の強力な風に押し進められながら、大気の成分を調べ、火山活動を探し、さらには金星のいわゆる暗い部分も調査するとのこと。

同大学のCRASH（Crashworthiness for Aerospace Structures and Hybrids、航空宇宙構造物とハイブリッドのための耐衝撃性）ラボの研究者らの説明によれば、そのような構想のようです。

BREEZEは、NASAがNIAC（Innovative Advanced Concepts、革新的で進歩的なコンセプト）プログラムの下で検討している18個ある計画のひとつで、フェーズ2へは他の6つの案とともに進んでいます。NASAは今年の初め、アイデアをさらに発展させるためCRASHラボにフェーズ1の賞金12万5000ドルを与えています。9カ月の期間での成功は、フェーズ2への進出とNASAからさらなる資金援助を受けられるということを意味します。

金星調査にエアクラフト型探査機が適している理由

金星を調査するエアクラフトというのは非常に理にかなっています。地表は470℃以上になるので、ローバーを設計するというのはほとんど不可能に思えるからです。さらに、この惑星の最も興味深い部分は、長さ約1万kmにわたる弓状構造など、その大気中にあるのです。

BREEZEには膨張式のコンポーネントがあるので、より大きなエントリーモジュールの内部にきっちりと詰めてから金星の大気へと展開できると、ニューヨーク州立大学バッファロー校工学及び応用科学学部の機械及び航空宇宙工学の准教授でCRASHラボのJavid Bayandor所長は米Gizmodoへのメールで語っていました。ケーブルに張力をかけるシステムにより、航空機の水力、安定性、揚力といった操縦性が大幅に向上します。

BREEZEは、金星の荒れ狂う上層大気の強風を利用するように設計されました。この探査機は大きな雲層の下を舞いながら、4～6日間かけて金星を1周します。大気中のガスのサンプルを取ったり気候を観測したり、地表の火山活動を探したりするデバイスへの充電はソーラーパネルから行います。Bayandor氏は、BREEZEで質量とガンマ線エネルギー分析を行い、磁界追跡、そして赤外線測定をやることが理想だと述べていました。

同氏は「BREEZEは高度50km以上での大気中のサンプリングのために開発されている」と語っていますが、「ミッションの終盤にかけては低い高度でサンプルを取る」とのこと。CRASHのチームは、科学を応用した幅の広いネットを投げるために複数のBREEZEを同時に飛ばし、さらなる検証用にたくさんのデータを集めることを思い描いています。

金星の長い夜に何が起こっているのかわかるかも？

BREEZEのデザインの主な利点は、惑星の日陰まで帯状風に乗って行けるという点です。たとえば、風船だと極地まで漂うだけだと研究者らは語っています。金星は、ある半球が絶えず地球に面している月のように、潮汐力（ちょうせきりょく）によって固定されているわけではなく、非常にゆっくりと回転しています。金星での1日は地球時間の243日で、惑星の大部分は長期間にわたって暗いということ。この長い長い夜の間、金星の大気に何が起こるのかをBayandor氏と同僚たちは知りたがっているのです。

潜在的なリスクに関していえば、BREEZEは金星の腐食性の大気（硫酸を含む）、時速360kmに達する強風、そして充電の難しさなどに耐えなくてはなりません。しかし結局のところ、この「特定のミッションは比較的リスクが低く、リターンが大きい」とBayandor氏は述べています。

BREEZEのコンセプトは興味深いですし、この惑星にもっと注目してもいい時期です。同プログラムの行く末について、NASAは数カ月の間に決断を下す予定です。

2019-11-16 20:24:32