アルテミス2：半世紀ぶりに月の裏側へ向かった4人の10日間

1972年にアポロ17号の乗組員が月に降り立ってから50年以上、人類は長い間月に足を踏み入れていませんでした。宇宙に行った人間こそ数多くいるものの、誰1人として地球軌道の外へ出ていませんでした。国際宇宙ステーションでさえ地球の表面からおよそ400km。それに対し月との距離はその千倍にも迫るおよそ38万km。宇宙全体にとってはほんの小さな距離ですが、人類にとってはとてつもなく大きな距離でした。しかしその常識が大きく変わる瞬間がやってきました。

日本時間の2026年4月11日、太平洋の海面に着水したとある宇宙船。そこに乗っていた4人の人間は人類史上最も遠い場所から帰ってきた人たちです。彼らは50年以上ぶりに月の裏側をその目で目撃したのです。そのミッションの名はアルテミス2。人類は再び月を目指しています。今回はアルテミス2についてご紹介したいと思います。

アルテミス計画。それはアメリカのNASAが再び月へ人間を送り込み、やがてはそこに住まわせるようにするための計画の総称です。それを実現するためのロケットはスペースシャトルの代替として開発されたスペース・ローンチ・システム、通称SLS、そして乗組員が乗る宇宙船はオリオンと呼ばれています。第1段階として2022年に実行されたアルテミス1は無人のオリオンを月まで送るという試験でした。それに対し今回のアルテミス2は人を載せた初めての試験飛行という位置づけになります。月面には降りず、ただ月の裏側を一回りして帰ってくる、それだけの宇宙飛行です。しかしそれだけのためにアルテミス1から3年以上の歳月をかけ、乗組員も4人選ばれています。そう、これは試験飛行。この4人の宇宙飛行士たちはある意味この宇宙船の性能を試すための生きた実験台とも言えるのです。

この宇宙飛行は本来であればもっと早く開始されるはずでした。初期の計画案では打ち上げは2020年頃。しかし2024年、2025年とずれていき、最終的に2026年4月に延期されることとなります。まだ見ぬ問題への対処。熱シールドと生命維持装置のトラブル。問題が公になるたびに数ヶ月後ろ倒しになる打ち上げ日。2026年2月にようやく本番さながらの予行演習がありましたが、液体水素の漏れが発覚。次の予行演習はやっと乗り切ったかと思いきや、その直後にヘリウムの流量異常。そのため打ち上げ当日、関係者は誰1人として心穏やかではなかったことでしょう。

2026年4月2日、午前7時35分。スペースシャトルのロケットエンジンRS-25が点火。そして遅れて固体燃料ロケットが点火すると、およそ2600tにもなる巨大な機体が加速を始めます。打ち上げから56秒後には音速を突破。そのおよそ1分後には固体燃料ロケットがその役目を終え、分離し落下していきます。そして打ち上げから8分後、SLSのメインエンジンが予定通り停止。切り離されて残ったのは乗組員が乗るオリオンとその推進に使う極低温ロケット。さらに打ち上げから18分後、合計1万5000個もの太陽電池セルを持つ4枚の翼が展開を始めます。この太陽光パネルにより、オリオンは生命維持装置や通信機器などを維持できる一隻の宇宙船となったのです。第1段階は大成功と言えるでしょう。

しかしそれも束の間、思いもよらないトラブルが乗組員を襲います。オリオン船内のトイレが突然警告音を鳴らし始めたのです。一説には開発に10年以上かけたと言われる宇宙のトイレでしたが、一時使用禁止に追い込まれました。なんとその原因は排水管を流れる汚水が凍ったことにより詰まってしまったとのこと。この詰まりを解消するために、乗組員はオリオンの角度を調整し、排水管が太陽光に当たるように操作する必要に迫られました。ある乗組員はこう語っています。「宇宙の配管工を名乗ることができるのは悪い気がしない。トイレはこの宇宙船の中で最も重要な設備かもしれない」と。これは実際笑い事ではなく、人類が月を始め本格的に宇宙を目指すためには避けて通れないことです。アポロ計画においてトイレはなく、開口部が粘着性のある袋で用を足した後、手動で殺菌剤を入れてから密封する必要がありました。2つの意味で漏れるのはよくある事件だったようで、例えばアポロ10号においては中身がプカプカと宇宙船の中を浮いているのが目撃されたと言います。当然月や火星など太陽系内を探索するためにもトイレは必須です。無人だったアルテミス1にはトイレなどなかったため、人を乗せて初めて故障するかどうかが判明する。そして実際に故障した。そしてこの故障があったことで次に生かすことができるのです。

ミッション2日目。ここでの作業は今回のミッションの中で最も重要なエンジン噴射と言っても過言ではない遷移軌道投入です。これはオリオンを地球の周回軌道から脱し、月へ向けて放つ操作です。必要な噴射はオリオンのメインエンジンを5分と50秒。これによりオリオンとその乗組員は月に向けての旅を開始することになります。ちなみにこの時オリオンがたどり始めた軌道は自由帰還軌道と呼ばれるものです。これは万が一この先エンジンが動かなくなったとしても、主に月と地球の重力の働きにより、オリオンは月の裏側をぐるりと回り、自然と地球に帰ってくることのできる軌道のことです。1970年、酸素タンク内の爆発により月への着陸を断念したアポロ13号が乗組員を無事に連れて帰ってきた時と同じ。半世紀前に起きた失敗からの経験が保険として機能している。宇宙開発とはこのような経験の積み重ねでできているのかもしれません。

ミッション3日目。月に向かって進むオリオンから、船長のワイズマンが窓の外に映る地球をカメラに収めています。黒い背景にまばゆいほどに輝く青い球体。シャッターが切られた瞬間、オリオンに搭乗中のたった4人を除いて全ての人類がこの写真の中に写っています。もちろんそれはあなたも含まれています。あなただけではなく、あなたの家族も友人も、今まで出会ったあの人も。そしてこの写真には青い地球とだけで片付けるにはもったいないほど多くの事象が捉えられています。地球の上側と下側の縁にうっすらと輝く緑色の曲線はオーロラ。太陽風が地球の磁気に従い北極と南極付近に集められ、そこで大気中の分子と衝突する際に生じる発光です。また地球の右下がやや明るいのは黄道光と呼ばれています。これは太陽の光が太陽系に散らばる塵に反射しているため。そのさらに右下に光る明るい点は金星です。金星や地球といった惑星も、黄道光の元となる細かな塵も、ほとんど同じ平面上に存在することがよく分かる写真でしょう。

さて、うっとりするほどの美しさを堪能した4人の宇宙飛行士ですが、彼らは観光しに行ったわけではありません。10日間のミッションの間、彼らは被験者でもありました。人間が最後に地球の磁場を離れたのは実に50年以上前。地球の磁場の外で強い放射線を浴びながら過ごした人間の体に何が起きるのか。骨は、骨髄は、睡眠はどう変化するのか。これらのデータを現代の医学の物差しで測定することができたのは人類の歴史上初めてのことです。中でも一際小さくも大きな実験がありました。それはAVATARと呼ばれるUSBメモリの大きさの装置です。中に入っているのは4人の宇宙飛行士それぞれの血液を作っていた本人の骨髄を模した細胞。乗組員自身の分身が本人のすぐ隣で全く同じ放射線を浴びている状態です。このように人間の細胞を搭載した装置が地球の磁場に守られた領域の外に飛び出すのは初めてのことです。これは今後のアルテミス計画にて月面で暮らすようになる時にも、火星へのミッションを実行する時にも、これ以上ない貴重なデータとなるでしょう。

また今回は蚊帳の外に感じる火星。しかし、火星表面にいるパーサヴィアランスにはある重要な任務が課されていたことをご存知でしょうか？この時火星は太陽を挟んで地球のちょうど反対側にいました。そこでパーサヴィアランスは太陽に向けてカメラを構えていたのです。この時の地球からは決して見ることのできない太陽の裏側、地球側、すなわちオリオンに今後向かっていく側に太陽フレアなどの危険な兆候がないかどうか。NASAはずっと、文字通り最も遠い場所からパーサヴィアランスを見張りとして活用していたのです。

ミッション6日目。ついに宇宙船オリオンは月の裏側を回りました。そしてこの頃、オリオンの乗組員は月が太陽を覆う日食も目撃しています。人間が日食を目撃する時は月の影の内側にいます。しかしこの時4人は、巨大な月が太陽を覆い尽くす様子を月のすぐそばから眺めていました。度重なる打ち上げの延期がなければ、もしかしたら人類はこの光景を見ることができなかったかもしれません。

またこの頃、オリオンはこのような光景も目にしています。三日月となった地球が月の地平線へと沈むように見える写真。いわば日の入りならぬ地球の入り。これは初めて月の裏側を通ったアポロ8号の乗組員が撮影した地球の出と通ずるものがあります。さらにそれだけではなく、この写真には月のクレーターや溶岩が冷え固まった跡も捉えられており、月の地形の研究にも大いに役に立つことでしょう。

視界から消えゆく地球。そしてそれは地球との通信が消えることも意味します。時間にしておよそ40分。この40分間は世界中の人間の中で最も孤独な4人です。

地球との距離は離れ続け、そしてついにおよそ40万6700km。これまで人類が地球から最も離れた距離を更新したのです。この宇宙の歴史の中で他の人間から最も遠いところにいた人間は、間違いなくオリオンに乗っていた4人の宇宙飛行士でした。

そして時間はあっという間に過ぎ、ミッション10日目。オリオンと4人の乗組員が地球に帰ってくる時がやってきました。しかし打ち上げと同様、ここでも落ち着いて見守ることのできた関係者はいなかったことでしょう。

宇宙から帰還する時、宇宙船は地球の大気に突っ込みます。その時の圧縮熱と摩擦熱により、宇宙船の表面は2000度を優に超えることとなります。その熱から宇宙船と人間を守るのが分厚い熱シールドです。ところが前回のアルテミス1、無人で飛び地球に帰ってきた宇宙船を引き上げてみると、このシールドが想定していなかった壊れ方をしていたのです。表面に無数のひび割れと一部が欠けた跡。その傷がもう少し深かったら、帰還時に宇宙船全体がバラバラになっていたかもしれない。あのスペースシャトル・コロンビア号のように。打ち上げの前、NASAは2択を迫られていました。熱シールドを設計からやり直し数年延期させるか、熱シールドはそのままで突入する経路を工夫するか。選ばれたのは後者でした。4人はその判断に文字通り命を預けたのです。

大気の分厚い壁に衝突するオリオン。宇宙船がプラズマに包まれ、無線は遮られます。後日、地上で見守っていた管制官の1人はこう語っています。「この宇宙船を連れて帰るのに不安を感じなかった人がいるとしたら、それは脈がなかっただけだ」と。その不安を払拭するように、オリオンの帰還は驚くほど予定通りに行われ、太平洋の海面にふわりと降りたオリオンから4人の宇宙飛行士が次々と出てきます。こうして宇宙船や乗組員、関わった多くの人のほんの小さな一歩は終わりました。

しかし偉大な飛躍はまだこれからです。アルテミス2は新しい発見を探しに行く旅ではありません。これは試運転。半世紀以上ぶりに人間を月の近くにまで連れていき、無事に連れて帰ることができるかどうか。その1点だけを確かめるための飛行でした。そして4人は地球に再びその足で戻ることができました。

アルテミス計画の次のミッション、アルテミス3は2027年の予定。次はオリオンと月着陸船のドッキング試験が予定されています。そして2028年予定のアルテミス4では有人月面着陸が行われます。人類の飛躍は一体どこまで続くのでしょうか？今回のバイエンスはここまで。またお会いしましょう。