宇宙探査機(うちゅうたんさき、英語:space probe)は、地球以外の天体などを探査する目的で、地球軌道外の宇宙に送り出される無人の探査機である。宇宙空間そのものの観測(太陽風や磁場など)や、惑星衛星太陽彗星小惑星準惑星などの探査を目的としている。現在の技術では、探査は主に太陽系内に限られているが、将来的には太陽系外の探査も視野に入れている。

宇宙探査の歴史

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宇宙探査の歴史は、最も近い地球外天体であるから始まった。人類は古くから月に対して強い興味を持ち、物語や神話に反映されてきたが、産業革命以降の技術革新により、実際に宇宙探査機を送り込むことが可能になった。

月の探査

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初めて地球以外の天体を目指した探査機は、ソビエト連邦のルナ1号である。この探査機は月に接近し、軌道を外れて太陽をまわる人工惑星となった。その後、ルナ2号は月面に衝突し、初めて月面に到達した。また、ルナ9号では、月面への軟着陸に成功した。アメリカも宇宙開発競争に参加し、パイオニア計画レインジャー計画などを通じて月探査を行い、最終的にはアポロ計画で人類を月面に送り込んだ。

内太陽系の探査

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月探査と並行して、内太陽系(主に金星、火星、水星)の探査も行われた。アメリカはマリナー計画を通じてこれらの惑星に接近し、写真撮影やデータ収集を行った。バイキング計画では、火星表面に着陸し、地表の調査を行った。

ソビエト連邦もベネラ探査機を使って金星への軟着陸に成功し、金星表面の環境を世界に伝えた。これにより、金星の高温や高圧の過酷な環境が明らかになった。

外太陽系の探査

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外太陽系の探査は、主にアメリカによって進められてきた。パイオニアボイジャー探査機は、木星や土星を探査し、木星や土星の環や衛星について多くの新しい発見をもたらした。特にボイジャー探査機は、天王星や海王星の探査も行い、これらの惑星の詳細なデータを収集した。

外太陽系探査機には、他の恒星系に届くことを期待して、異星文明向けのメッセージが積み込まれている。これらのメッセージには、科学的な情報や地球に関するデータが含まれており、パイオニアやボイジャーに積載されたメッセージ板は異星文明との接触を目指した試みとして知られている。

重要な探査機と探査計画

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ルナ計画(ソビエト連邦)

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  • ルナ1号 - 人類史上初めて地球以外の天体を目指した探査機。月に接近したが、軌道を外れて太陽を周回する人工惑星となった。
  • ルナ2号 - 月面に初めて衝突し、月面への到達に成功した探査機。
  • ルナ9号 - 世界で初めて月面への軟着陸に成功し、月面探査を開始した。
  • ルナ16号 - 月の土壌サンプルを無人探査機で持ち帰った。
  • ルナ17号 - 月面車「ルノホート」を運び、月面での移動探査を行った。

アポロ計画(アメリカ合衆国)

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  • アポロ11号 - 1969年、人類初の有人月面着陸に成功した探査機。ニール・アームストロング船長が月面に「人類にとって小さな一歩、大きな飛躍」として足跡を残した。
  • アポロ17号 - アポロ計画の最後のミッションで、月面を歩いた最後の探査機。

マリナー計画(アメリカ合衆国)

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  • マリナー2号 - 金星に接近して詳細な観測を行った初の探査機。
  • マリナー10号 - 金星と水星を探査し、初めて水星の詳細な写真を撮影した探査機。

バイキング計画(アメリカ合衆国)

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  • バイキング1号・2号 - 火星に着陸し、火星の地表の写真やデータを初めて地球に送信した無人探査機。

ベネラ計画(ソビエト連邦)

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  • ベネラ7号 - 金星への軟着陸に成功し、金星の表面温度や圧力を測定した探査機。
  • ベネラ9号 - 金星の表面から初の写真を撮影した探査機。

ボイジャー計画(アメリカ合衆国)

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  • ボイジャー1号 - 木星と土星を探査し、太陽系の外に向かって飛行を続けている探査機。木星や土星の衛星に関する詳細なデータを地球に送信した。
  • ボイジャー2号 - 木星、土星、天王星、海王星を探査し、太陽系の外に向かって飛行中の探査機。天王星と海王星を初めて探査した。

ガリレオ計画(アメリカ合衆国)

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  • ガリレオ - 木星を詳細に探査し、大気圏にプローブを投下して木星の環境データを取得した。

カッシーニ計画(アメリカ合衆国・欧州宇宙機関)

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  • カッシーニ - 土星を周回し、土星の環や衛星タイタンの詳細な探査を行った。タイタンには探査機「ホイヘンス」を降下させた。

マーズ探査(アメリカ合衆国)

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  • マーズ・パスファインダー - 火星に着陸し、地上のデジタル写真や岩石の分析を行った探査機。
  • スピリット - 2004年に火星に着陸し、火星の表面探査を行った。
  • オポチュニティ - スピリットと同時期に火星に着陸し、長期間にわたる探査を成功させた探査機。火星にかつて水が存在した証拠を発見した。
  • キュリオシティ - 2012年に火星に着陸し、火星の地質や生命の痕跡を調査している。

はやぶさ計画(日本)

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  • はやぶさ - 小惑星「イトカワ」からサンプルを持ち帰った日本の無人探査機。サンプルリターンに成功した初の小惑星探査機。
  • はやぶさ2 - 小惑星「リュウグウ」への探査を行い、サンプルを地球に持ち帰った。

その他の探査計画

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  • ニュー・ホライズンズ - 冥王星を探査し、冥王星やその衛星の詳細な写真を初めて撮影した探査機。
  • ジュノー - 木星の磁場や大気を詳細に探査するための探査機。

今後の展望

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将来的には、より遠い天体や太陽系外の惑星への探査が期待されている。技術の進展により、今後の宇宙探査はさらに広がりを見せることだろう。