NASAは自律型ロボットで木星と土星の氷の衛星を探査したいと考えている

木星のエウロパや土星のエンケラドゥスなどの氷の衛星は、その厚い氷の殻の下に生命を支える可能性のある広大な内部海があると考えられているため、現在、地球外生命の探索の最前線に立っています。

NASAは10月にエウロパの状況についてさらに詳しく知るためにエウロパ・クリッパー探査機を打ち上げ、現在、これらの氷の衛星の内部海を直接探査するためのいくつかの研究開発が進行中です。

そのようなプロジェクトの一つであるSWIM（Sensing With Independent Micro-swimmers）は、NASAジェット推進研究所（JPL）が主導しています。このプログラムでは、手のひらサイズの自律型水中ロボットを複数、氷衛星の内部海に送り込み、生命の兆候を探す計画です。

木星と土星の氷の衛星の中には、厚い氷の殻の下に広大な海を持つものがいくつかあり、それらは総称して「海洋惑星」と呼ばれています。最も有名な例はエウロパです。

エウロパの直径は約3,120キロメートルで、これは地球の直径の約4分の1に相当し、表面は厚さ約3〜30キロメートルと推定される厚い氷の殻で覆われている。

エウロパの軌道は楕円形で、木星の重力の影響を受け、木星に近づくと形が変形する。

この形状の変化によりエウロパ内部に摩擦が生じ、潮汐加熱と呼ばれるメカニズムで膨大な量の熱が発生し、氷の一部が溶けて、衛星の厚い氷殻の下に広大な内部海が形成される。

エウロパの内部海は塩分を多く含み、平均で約100キロメートルの深さがあると推定されています。この衛星は地球よりもかなり小さいにもかかわらず、水の総量は地球全体の海の2倍に相当します。

さらに、木星の衛星ガニメデとカリスト、土星の衛星タイタンとエンケラドゥスにも内部海が存在すると考えられています。

液体の水は私たちが知る生命にとって不可欠であり、だからこそ海洋世界は地球外生命体の探索の最前線にあるのです。

氷の海の下

SWIMが構想する自律型水中探査ロボットは非常に小型で、くさび形の胴体は約12センチメートルです。「クライオボット」と呼ばれる装置が、これらの衛星の厚い氷殻の下にロボットを輸送し、核エネルギーを使って氷を溶かします。クライオボットには約44体のロボットを詰め込み、数年かけて厚い氷殻に侵入させる構想です。

これほど多くの探査ロボットを送り出すことには、いくつかの利点があります。一つは、より広い範囲を探索できることです。もう一つは、複数のロボットがチームで運用されることが想定されているため、同じエリアを複数の方向から重複して探索することができ、観測データの誤差を低減できることです。

各ロボットには、探査する水域の温度、圧力、酸性度、電気伝導率、化学組成を測定するセンサーが搭載されます。これらのセンサーはすべて、わずか数ミリ四方のチップに搭載されます。

「NASA​​がなぜ宇宙探査用の水中ロボットを開発しているのか、と疑問に思う人もいるかもしれません」と、NASAジェット推進研究所（JPL）のプロジェクトリーダー、イーサン・シャラー氏はSWIMの目的を説明する。「太陽系には生命を探したい場所があり、生命には液体の水が必要だと考えているからです。」

この記事はもともとWIRED Japanに掲載されたもの で、日本語から翻訳されています。