先月、中国は他のプレイヤーに月の岩のサンプルを届けるという使命を持って積極的に月を探検するよう促しました。ロシア、インド、中国、日本、米国などの国からの少なくとも8つの宇宙船が、今後3年間で月面に着陸するはずです。
初めて、月を探索することで、科学的に最も興味をそそるが敏感な月の領域のいくつか、つまり極にある領域を探索することになります。科学者たちは、日陰のクレーターで凍った水に興味を持っています。しかし、彼らはまた、月への貨物と乗客の交通量の増加が氷自体の汚染につながる可能性があることを懸念しています。
氷はさまざまな理由で科学者にとって重要です。何十億年も前に地球と月がいつどのように水を蓄積したかを知るために、手付かずのサンプルを分析したい人もいます。他の人は、将来の月の基地でロケットに燃料を供給するために氷を採掘したいと思っています。
研究者は厳しい選択に直面しています。氷を抽出して燃料に変えるプロセスを見つけるために、すぐに掘り始めるべきですか？または、氷にエンコードされた科学データを保存するためにゆっくりと行動しますか？ 「現在、破壊するために近づくことすらできないと言う科学者がいます」と、インディアナのノートルダム大学の地質学者であるクライヴニールは言います。 「そして他の人は私たちがそれを必要としていると言うので、私たちはそれをするだけです。」
特にNASAが2022年のロボット着陸装置から始まり、1972年以来初めて月に人々を送ることで終わる一連のミッションを南極に送ることを計画しているので、これらの矛盾はすぐに解決される必要があります。
影響力のある米国国立科学工学医学アカデミー（NASEM）からの報告によると、宇宙機関は、月の極を効果的に探索するために、月の極に求めるものを優先する必要があります。国際宇宙研究委員会（COSPAR）も状況を評価しており、月に行く宇宙船のための新しいガイダンスを発行するかどうかを今後数か月以内に決定する予定です。 NASAはCOSPARの決定を待っており、月を訪問するための独自のルールを更新する可能性があります。
月の探査が加速するにつれて、「将来の科学的研究に害を与えてはなりません」と、NASAの惑星保護責任者であるリサプラットは言います。問題は、「それを正しく行う方法」です。
月の極に行ったことのある宇宙船は1つもありません。そこにたどり着こうとした唯一の任務は、2019年に南極から約600キロ離れた場所で墜落したインドのヴィクラム着陸船でした。中国はChang'e-6ミッションを開始する予定です。このミッションは、月の南極に移動し、氷で土壌を収集し、2023年に地球に届けます。この装置は、昨年12月に月の中緯度で岩石サンプルを収集することに成功したChang'e-5の後継です。日本とインドも、ロシアとヨーロッパと同様に、南極へのロボットの発射を検討しています。
そして、NASAがあります。ドナルド・トランプ大統領の下で、エージェンシーは月への一連の極指向の任務を準備していました。現在の計画によると、NASAは2022年に2台の自動着陸船を南極に送り、2023年にVIPERと呼ばれるロボットローバーを送ります。彼は月の土を1メートルの深さまで掘削しなければならないでしょう。それから一年後、氷のクレーターを探検し始める人々を送ることが計画されています。先月発表されたNASAのレポートによると、タスクの1つは、氷を集めて地球上の研究所に送って研究することです。
月の氷の汚染の可能性は、アポロの宇宙飛行士が月の表面に足を踏み入れた最初の人々になった50年前には誰も考えていなかった問題です。当時、科学者たちは月が完全に乾いていると信じていました。過去10年ほどで、日陰の極地の火口を含む多くの場所に水が存在することが知られるようになりました。科学者たちは、月の少なくとも1つの太陽に照らされた場所でミネラルウォーターを発見しました。
小惑星、彗星、または太陽の風がその表面に衝突したおかげで、このすべての水が月に到達した可能性があります。その一部は、それを深部から表面にもたらした火山噴火の後に残っていた可能性があります。月の水の源が何であれ、それは重要な科学的情報を含んでいます。
日光のない月の極にあるクレーターの氷は、何十億年もの間蓄積されてきました。もしそうなら、それは月の初期の歴史だけでなく、地球の歴史の記録も含んでいます。月はおそらく、約45億年前に巨大な物体が新生地球に衝突し、月と融合してそれらの物語を密接に結びつけた巨大な塊を引き裂いたときに形成されました。地球上では、プレートテクトニクスを含む地質学的活動により、惑星の初期の歴史の多くが消去されています。しかし、月にはそのような活動がないので、それは研究のための優れた主題です。
「月の水の歴史は、太陽系がどのように発展したかについて多くの手がかりを提供します」と、カリフォルニア州モフェットフィールドにあるNASAのエイムズ研究センターの惑星科学者であるアリエルドイチュは言います。
月の氷の重要性を認識し、多くの研究者はそれを研究することに慎重です。特に、ロケット排気ガスによる氷汚染の可能性を検討しているところもあります。
メリーランド州ローレルにあるジョンズホプキンス大学の応用物理学研究所の惑星科学者であるParvatiPremと彼女の同僚は、最近、南極の氷床から数百キロ離れた南緯70度付近の中型モジュールの着陸をシミュレートしました。シミュレーションによると、ロケットが最小限のジェット推力で降下した場合でも、エンジンから水が噴霧され、最終的には月全体に広がります。月の2日後（地球の2か月後）でも、輸入された水の約30〜40％が月の表面に残ります。 「主なポイントは、水蒸気が実際に至る所に広がっているということです」とプレムは言います。したがって、月の極地の氷は、過去の探査任務によってすでに汚染されています。
国際的なグループCOSPARは、月の探査が極の科学に干渉する可能性があることを彼らがどれほど心配しているかを何百人もの惑星科学者に調査しました。 2020年の調査への回答者の70％以上が、汚染が月の氷に保存されている科学データを危険にさらす可能性があることを懸念していると、オランダのノールドワイクにある欧州宇宙局の惑星保護責任者であるGerhardKminekは述べています。
NASAによって提示された公式文書では、PremとDeutschを含む19人の科学者が、月の極の1つにある日陰の火口に「Origins-first」と呼ばれるミッションを送ることを提案しています。目標は、月の探索が始まる前に、十分な量の手付かずの氷のサンプルを収集することです。ミッションは、氷に関する科学的証拠がどれほど価値があるか、そして採掘を遅らせるべきかどうかを示すだろうと、オーランドの中央フロリダ大学の科学者であり、論文の共著者であるエスター・ベルトランは述べています。
NASAは現在、Origins-firstミッションの資金を持っていません。それは月の極地にいくつかの宇宙船を送ることを計画し続けています。しかし、この機関は、それを正しくすることを切望し、慎重に進めるつもりの科学者の話を聞いていると、惑星保護機関の役員であるプラットは言います。 「リソースを使用する意欲と、科学的な発見や知識の必要性とのバランスを取る必要があります」と彼女は言います。
一方、COSPARが月面探査の新しい原則を採用する場合、NASAや他の国の宇宙機関が採用する可能性があります。 COSPARの現在のリーダーシップでは、国々が月面船に搭載されるカーボンコンポジット、塗料、接着剤などのすべての有機材料をリストする必要があります。そのようなリストを持つことは、将来の汚染についての懸念を減らすのに役立つだろう、とKminekは言った。科学者は、どのような人為的物質が月の環境に入るのかを知るでしょう。おそらく、車両や生命維持システムから排出される可能性のあるガスのリストを作成することが提案されるでしょう。 「中国の宇宙機関やSpaceXやBlueOriginなどの商業企業を含む関連プレーヤーは、COSPARとテーブルに座り、これらの可能な変更について話し合いました」とKminek氏は言います。
しかし、進行中の議論にもかかわらず、一部の科学者は汚染について過度に心配していません。ニールらは、ロケットの排気ガスからの水蒸気は月面の薄い層にしか定着しないと述べています。目的の氷にたどり着くのにそれほど手間はかかりません。 NASEMレポートは、氷汚染のリスクがほとんどないとも述べています。そして、ゴールデンのコロラド鉱山学校の惑星科学者であるケビン・キャノンは、氷がどこにどのように分布しているかを知ることによって、少しの汚染が完全に正当化されると信じています。彼は、最大で最もアクセスしやすい預金があるかもしれない場所の地図を作りました。
月の氷を保護するために、さらにいくつかのアイデアが提案されています。1つの提案は、月の極の1つを科学のために保持し、もう1つを採掘のために開くことです。一部のアイスクレーターの除外ゾーンを指定することも提案されています。科学者によると、人間の手よりも小さい小さな穴から直径10 kmの大きな穴まで、そのようなクレーターはたくさんあり、すべてを探索する必要はありません。
「私たちがしなければならない唯一のことは、私たちが前向きであることを確認することです」とプレムは言います。「人々が将来どのような科学をやりたいと思うか誰が知っていますか？」