火星の周りを回る直径わずか20キロほどの小さな衛星「フォボス」。その表面に降り立ち、砂や岩石を採取して地球に持ち帰る――。成功すれば世界初の快挙となるミッションが、いよいよ鹿児島・種子島から始まろうとしている。JAXAの火星衛星探査機「MMX」は、10月20日午前4時41分3秒、H3ロケット10号機で打ち上げられる予定だ。「挑戦と無謀は紙一重」とプロジェクトマネージャ自らが語るほどの難題に、技術者たちはいかに立ち向かってきたのか。
高さ5メートル、重さ4.5トン――「MMX」とはどんな探査機か
2026年8月、報道陣に公開された火星衛星探査機「MMX」。高さは約5メートル、重さは約4.5トンという大型の探査機だ。その目的はシンプルでありながら、前例のない挑戦に満ちている。火星の衛星フォボスに着陸し、表面のサンプルを採取して2031年度に地球へ持ち帰るサンプルリターンに挑む。
探査機には、サンプルを収めて地球に戻ってくる専用のカプセルが搭載されており、記者が現地でこう伝えた。「公開された火星衛星探査機です。こちらのカプセルが2031年度に地球に戻ってくる予定となっています」。
このミッションを指揮するのは、JAXAの川勝康弘プロジェクトマネージャだ。「火星の衛星は遠くから撮影される機会はあったけど、それ自身を主対象とした計画は立ち上げられていなかった。やっと始まるのでワクワクして待っている」と語る川勝マネージャの言葉には、10年以上にわたる研究と開発への思いが凝縮されている。
なぜ火星ではなく「フォボス」なのか
MMXが火星本体ではなく、その衛星フォボスを目指す理由のひとつが、「重力」の問題だ。火星にはフォボスよりも強い重力があり、探査機が離脱する際には大きなエネルギーが必要になる。一方、フォボスの重力は火星の数百分の1程度にすぎない。より少ないエネルギーで離脱できることが、サンプルリターンの実現可能性を大きく高めているのだ。
フォボスは火星から約6000キロという近距離を周回している。地球と月の距離が約38万キロであることを考えると、いかに近いかがわかる。この距離の近さが、科学的にも重要な意味を持つ。火星に隕石が落下した際に巻き上げられた物質が、フォボスの表面にも降り積もっていると考えられているからだ。
サンプルが解き明かす「2つの謎」
フォボスから持ち帰るサンプルを分析することで、主に2つの大きな謎が解明できると期待されている。
ひとつ目は、フォボスの「起源」だ。これまで、フォボスの誕生については2つの説が唱えられてきた。外から飛来した小惑星が火星の重力に引き寄せられてそのまま周回するようになった「捕獲説」と、火星に天体が衝突した際に飛び散った破片が集まってできた「巨大衝突説」である。サンプルの成分を詳しく調べることで、どちらの説が正しいかを特定できると見られている。
ふたつ目は、「かつての火星表面の環境」だ。フォボスの表面に含まれる火星由来の物質を解析すれば、火星にかつてどのような環境が広がっていたのか、その手がかりを得ることができる。生命が存在し得る環境だったのかどうか――。その答えに迫る可能性も秘めている。
「風船を落としたときに跳ねる」――着陸技術の壁
ミッション実現に向けて技術者たちが最も頭を悩ませた課題のひとつが、フォボスへの「着陸」だった。
重力の小さいフォボスでは、探査機が表面に触れた瞬間に跳ね返りやすく、転倒するリスクもある。川勝マネージャはその難しさをこう表現した。「フォボスの場合（場所にもよるが）、地球の2000分の1ぐらいの重力しかないので、風船を落とした時に、跳ねて向きが色々変わってしまいますよね。あれに近い状態。どういうような状態で着陸ができるか、数値シミュレーションについてもすごい研究と工夫をした」。
この難題に対し、技術者たちが編み出した解決策が、着陸脚を大きく広げて重心を低くするという設計だ。さらに着陸時には緩衝材を潰すことで衝撃を吸収し、転倒しにくい構造を実現した。細部の一つひとつに、技術者たちの知恵と情熱が注ぎ込まれている。
世界が認めた日本の技術――NASAも協力するプロジェクト
MMXプロジェクトには、アメリカのNASAをはじめとする4つの欧米宇宙機関が協力し、探査機に搭載する機器の提供なども行っている。なぜ世界の宇宙機関が日本のプロジェクトに参加するのか。その背景には、JAXAが「はやぶさ2」で確立した実績がある。
川勝マネージャは自信を持ってこう語る。「はやぶさ2で『サンプルリターン』という技術を確立したことが、この種のミッションに対する世界で最も信頼できるパートナーだと思ってもらえていると思う」。
かつては「挑戦の域を超えている」と思われていたフォボスのサンプルリターンが、今や国際的な共同プロジェクトとして動いている。その変化を川勝マネージャはこう振り返った。「『挑戦』と『無謀』は紙一重だと思う。10年前の我々が『フォボスのサンプルリターンをやろうと思っているから一緒にやらないか』と言っても、多分、挑戦の域を超えている」。はやぶさのサンプル採取が成功し、各国がその技術力を認めたことが、MMXへの扉を開いたのだ。
鹿児島出身の技術者が担う「探査機の道筋」
プロジェクトチームの中には、霧島市出身の技術者・池田人さんの姿もある。池田さんが担当するのは、探査機の軌道設計だ。「どういう道を通って火星に行くか、火星についた後は火星の周りをどうやって動くか、フォボスの周りをどうやって飛ぶか検討している」と話す池田さんにとって、このミッションは子どもの頃からの夢でもある。
「昔から鹿児島は打ち上げの映像やロケットのニュースもあったし、もともと興味があってJAXAに入った」という池田さん。地元・鹿児島の種子島から打ち上げられることへの思いは特別だ。「地元から打ち上がるので、すごくうれしい。楽しみだけど、まずは打ち上がって、ちゃんと運用ができるかどうか少し心配。（探査機が）安全に行って帰ってくるように貢献したい」と語り、その表情には期待と緊張が入り混じっていた。
「子供を送り出す気持ち」――10年間の集大成
打ち上げが目前に迫る中、川勝マネージャは今の心境をこう表現した。「この10年一緒に走ってきたので今、子供を送り出す気持ち」。MMXへのメッセージを問われると、思わず言葉がこぼれた。「頑張って楽しんでこいよ」。
長年にわたってともに歩んできた探査機への愛情と、使命を果たしてほしいという願いが、この一言に凝縮されている。そして川勝マネージャはさらにこう続けた。「取ってきたデータは惑星科学の研究に役立ってもらいたい。特にお子さんや若い方に見てもらって、我々の住んでいる地球以外に、こんな世界があるんだってことを見て喜んでもらえれば」。
10月20日の打ち上げは、ゴールではなくスタートだ。フォボスに到達し、サンプルを採取して、地球に帰還するまでの旅は2031年度まで続く。鹿児島から始まる世界初の挑戦は、惑星科学の歴史に新たな1ページを刻もうとしている。
【動画で見る▶【火星衛星探査機】10月20日打ち上げ予定 世界初の挑戦へ 】
