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JAXAの火星衛星探査計画MMXとは？日程・ローバー・目的をわかりやすく解説

日本の探査機MMXが種子島からH3ロケットで打ち上げられ、火星へ向かっています。フォボスへの着陸、少なくとも10グラムの土壌の採取、2031年の地球帰還の計画と、火星の衛星の起源について何がわかる可能性があるのかを解説します。

By Rowan Ashby Published 22.10.26 09:22 UTC 10 min read

火星の衛星フォボスのカラー画像。灰色でいびつな形をした、クレーターの多い天体で、大きなスティックニー・クレーターが見える — NASA / JPL-Caltech / University of Arizona (HiRISE, Mars Reconnaissance Orbiter) / Public domain · Source

要点

JAXAの火星衛星探査計画MMX（Martian Moons eXploration）は、2026年10月20日午前4時41分（日本時間、協定世界時では10月19日19時41分）に種子島宇宙センターからH3ロケットで打ち上げられました。JAXAは探査機がロケットから分離したことを確認しています。
MMXのフォボス・サンプルリターン計画では、2027年8月に火星に到着し、その約1か月後にフォボス周回軌道へ移行する予定です。
フランスとドイツが開発したローバー「IDEFIX（イデフィックス）」は2029年にフォボスへ投下される予定です。探査機本体は2030年に着陸し、少なくとも10グラムの表面物質を採取する計画です。
試料カプセルは2031年に地球へ帰還し、南オーストラリアに着地する予定です。実現すれば、火星圏から持ち帰られる史上初の試料となります。
科学上の最大の問いは、フォボスとダイモスがどのように誕生したかです。火星に捕獲された小惑星なのか、それとも若い火星への巨大衝突で生じた破片から生まれたのか、という問題です。

MMXのフォボス・サンプルリターン計画とは？

MMXは、火星の2つの小さな衛星、フォボスとダイモスを目指す日本主導の無人探査ミッションです。宇宙航空研究開発機構（JAXA）が主導し、NASA、フランス国立宇宙研究センター（CNES）、ドイツ航空宇宙センター（DLR）、欧州宇宙機関（ESA）が協力しています。計画では、両衛星を軌道上から観測し、フォボスに着陸して表面の試料を採取し、その試料を地球へ持ち帰ります。

ESAによると、成功すればMMXは3つの「世界初」を達成します。フォボスを周回する初の探査機、その表面から試料を採取する初の探査機、そして火星圏から地球へ帰還する初の探査機です。これまで火星やその衛星の試料を探査機が持ち帰った例はありません。ロシアは2011年に「フォボス・グルント」でフォボスのサンプルリターンを試みましたが、探査機は地球周回軌道を離れることができませんでした。

JAXAにはこの種のミッションの経験があります。「はやぶさ2」は2020年に小惑星リュウグウの物質を持ち帰りました。ただしMMXははるかに野心的で、火星まで航行し、衛星の周りで数年にわたる運用を行い、さらに長い帰路をたどる必要があります。

打ち上げはどうだったのか？

MMXは、日本南部にある種子島宇宙センターの吉信射点からH3ロケット10号機で打ち上げられました。JAXAは打ち上げ時刻を2026年10月20日4時41分03秒（日本時間）、協定世界時では10月19日19時41分03秒に設定していました。ESAの打ち上げ報告もこの時刻の発射を確認しています。

NHKは、探査機が火星へ向かう予定の軌道に投入され、打ち上げは成功したと報じました。IBTimes Japanは、JAXAがMMXのロケットからの正常な分離を確認したと伝えています。公表されている分離時刻の情報は報道によって一致しておらず、またJAXAの英語版打ち上げ結果リリースは本記事の執筆時に閲覧できなかったため、ここでは正確な時刻を記載していません。

ESAによると、ESAのキャロル・マンデル科学局長は「今回の打ち上げ成功について、JAXAとMMXチーム全体」に祝意を表しました。

MMXの日程：打ち上げからサンプルリターンまで

MMXの往復の旅は全体で約5年かかります。以下の日程は、ESAのミッション紹介ページとJAXAのミッション概要に基づいています。打ち上げ以降の日程はすべて計画であり、変更される可能性があります。

主な段階	予定時期	出典
H3ロケット10号機で打ち上げ（種子島）	2026年10月20日4時41分（日本時間）（協定世界時10月19日19時41分）	ESA、JAXA
火星周回軌道への投入	2027年8月	ESA
フォボスの擬周回軌道（QSO）への移行	2027年9月以降	ESA
ローバー「IDEFIX」をフォボスへ投下	2029年前半	ESA
フォボスへの着陸と試料採取（10グラム以上）	2030年	ESA、JAXA
火星圏の離脱とダイモスのフライバイ	帰還航行（約1年）の前	JAXA
試料カプセルがオーストラリアに着地	2031年	ESA、JAXA

MMXは通常の周回軌道ではなく、「擬周回軌道（QSO）」を利用します。フォボスは小さすぎて、探査機を通常の周回軌道に保つことができません。そのためMMXは、フォボスの近くにとどまるような経路で火星を周回します。この位置からフォボスの形状を測定し、着陸候補地を調べ、有望な地点を詳しく観測します。JAXAによると、衛星の極域を観測するために軌道を傾けることもあり得るとしています。

Universe Todayによると、MMXは2030年に1回または2回着陸し、表面を覆う岩石や塵の層であるレゴリスを採取する可能性があります。その後、探査機はメインエンジンの1回の噴射で火星圏を離れ、地球へ向かいます。途中では、外側にある小さい衛星ダイモスのそばを通過します。JAXAはカプセルをオーストラリアで回収する計画で、Universe Todayは着地場所として南オーストラリアのウーメラ立入制限区域を挙げています。ESAによると、試料はその後日本へ運ばれ、取り出しとカタログ化が行われます。

探査機には何が搭載されているのか？

ESAのファクトシートによると、探査機の質量は燃料を含めて約4,200 kgです。探査機は3つのモジュールで構成されています。往路の航行と火星周回軌道への投入を担う推進モジュール、着陸脚と観測機器を備えた探査モジュール、そしてカプセルを地球へ運ぶ復路モジュールです。

ミッション全体では11の科学機器を搭載しており、7つが探査機本体、4つがIDEFIXに載っています。探査機本体の主な搭載機器は次のとおりです。

MEGANE：ジョンズ・ホプキンス大学応用物理研究所（APL）がローレンス・リバモア国立研究所と共同でNASA向けに開発したガンマ線・中性子分光計です。フォボスを構成する元素を測定し、起源の問題に対する直接的な手がかりを得ます。
MIRS：表面全体の鉱物分布を調べる近赤外分光計です。
TENGOO（望遠カメラ）とOROCHI（光学撮像機器）：両者で表面の地図を作成し、着陸地点の選定を支援します。
LIDAR：距離と形状を測定する機器です。このほか、火星周辺の塵、イオン、放射線を調べる機器も搭載しています。
2種類の試料採取装置：コアラー式サンプラー（C-SMP）と、ガスで表面の粒子を容器に送り込む空気圧式サンプラー（P-SMP）です。

ESAによると、火星とその衛星を撮影するための4Kおよび8Kのスーパーハイビジョンカメラ2台も搭載されています。

IDEFIX：フランスとドイツのローバー

IDEFIXは、CNESとDLRが共同開発した小型の4輪ローバーです。ESAによると質量は約25 kgで、ミッションの11機器のうち4つを搭載しています。これにはラマン分光計（RAX）、小型放射計（miniRAD）、走行用および地表の近接撮影用のカメラが含まれます。

ローバーの役割は2つあります。探査機本体が安全に着陸できるよう表面を事前に調べること、そしてフォボスの土壌の組成や性質を調べることです。Universe Todayによると、IDEFIXは表面から40～100メートルの高さから投下され、逆さまに着地しても自力で起き上がれるよう設計されています。

ESAによると、フォボスの重力は非常に弱く、25 kgのローバーの重さはそこでは約15グラムにしかなりません。そのため走行は難しく、車輪を回すたびにローバーが地面から跳ね上がってしまうおそれがあります。IDEFIXという名前は、フランスの漫画『アステリックス』に登場するオベリックスの犬に由来します。

役割分担：各パートナーの担当

パートナー	主な貢献
JAXA（日本）	ミッションを主導。探査機、H3ロケットによる打ち上げ、試料採取と帰還
NASA（米国）	ガンマ線・中性子分光計MEGANE（ジョンズ・ホプキンス大学APLがLLNLと共同で開発）
CNES（フランス）とDLR（ドイツ）	ローバーIDEFIX。CNESは軌道と着陸の計画を支援し、DLRは試験施設を提供
ESA（欧州）	深宇宙通信用機器（トランスポンダ、電力増幅器）、ESTRACK地上局による支援、欧州の科学チームメンバー

MMXは、ESAの科学プログラムにおける「ミッション・オブ・オポチュニティ」に位置づけられています。ESAによると、欧州の科学者も試料を利用でき、少なくとも2029年まで運用が確定している火星周回機マーズ・エクスプレスがMMXの観測を支援する可能性があります。

フォボスの基本情報

フォボスは、火星の2つの衛星のうち大きいほうで、内側を回っています。1877年8月に米国の天文学者アサフ・ホールが発見しました。NASAによると大きさは約27 × 22 × 18 kmで、球形ではなくいびつな形をしています。火星のすぐ近くを回っているため、1日に約3回火星を一周します。

NASAによると、フォボスは100年あたり約1.8メートルずつ火星に近づいています。約5,000万年後には火星に衝突するか、破壊されて環になると予想されています。こうしたゆっくりとした変化も、科学者がこの衛星を火星の歴史の記録とみなす理由の一つです。

最大の謎：火星はどのように衛星を得たのか？

MMXの主な科学目標は、長年続いてきた論争に決着をつけることです。JAXAは有力な2つの説を挙げています。

捕獲説：フォボスとダイモスは、太陽系の外側から来た小惑星が火星の重力に捕らえられたものだという説です。暗い色や小さくいびつな形は、ある種の小惑星とよく似ています。
巨大衝突説：大きな天体が若い火星に衝突して破片を軌道上にまき散らし、その破片が集まって衛星になったという説です。

Universe Todayは、両説のさまざまな派生案を紹介しています。一つは、火星が1つの小惑星を捕獲して引き裂き、その結果できた破片の環から両衛星が生まれたという考えです。もう一つは、衝突によって初期に大きな衛星が生まれ、それが小さな衛星の形成に影響を与えたものの、その大部分は後に火星へ落下したという考えです。

軌道上からの遠隔観測では、この問いに決着をつけることはできていません。ESAのファクトシートは、答えを得るには「試料を採取する必要がある」とはっきり述べています。実験室では、探査機の機器よりもはるかに高い精度で同位体比や鉱物を測定できます。Universe Todayの説明によると、試料が火星に似た物質であれば巨大衝突説を、始原的な小惑星に似た物質であれば捕獲説を支持することになります。

影響と意味

惑星科学にとって、MMXは衛星の発見から150年近く未解決だった問いに答えを出す可能性があります。JAXAはフォボスを、時間がたってもあまり変化しておらず、火星の歴史の記録を保存している天体と位置づけています。また研究者たちは、フォボスが火星のすぐ近くを回っているため、衝突によって火星から飛ばされた物質が表面に含まれている可能性も指摘しています。そうであれば、フォボスの試料には火星そのものの微小な破片が含まれているかもしれません。

宇宙探査にとって、MMXは将来のミッションに必要な技術の試金石となります。JAXAによると、火星への往復、重力がほとんどない天体での着陸と運用、そして往復で最大44分の電波遅延がある中での探査機の制御などです。ESAは、火星圏からの史上初の帰還が、今後のサンプルリターンや有人ミッションに役立つ可能性があると指摘しています。

日本にとって、MMXが成功すれば、「はやぶさ」「はやぶさ2」に続き、小天体サンプルリターン分野での日本の優位性を裏付けることになります。また、H3ロケットにとっても重要な惑星間ミッションの打ち上げとなりました。ただし、難しい局面はこれからです。2027年の火星到着、2030年のフォボス着陸、2031年のカプセル帰還と、どの段階にもリスクがあり、日程が変わる可能性もあります。

宇宙・科学関連の記事としては、オリオン座流星群の観察ガイド、ビッグバンのヘリウムに関する新たな測定、NASAによるスウェイツ氷河と海面上昇の予測もあわせてご覧ください。

よくある質問

MMXはいつ打ち上げられましたか？

MMXは、2026年10月20日午前4時41分（日本時間）、協定世界時では2026年10月19日19時41分に、種子島宇宙センターからJAXAのH3ロケット10号機で打ち上げられました。

MMXはいつフォボスの試料を地球に持ち帰りますか？

試料カプセルは2031年に地球へ帰還し、南オーストラリアに着地する予定です。2030年にフォボスで採取した少なくとも10グラムの物質を運びます。

ローバーIDEFIX（イデフィックス）とは何ですか？

IDEFIXは、フランスのCNESとドイツのDLRが開発した約25 kgのローバーです。2029年にフォボスへ投下され、探査機本体の着陸に向けて表面を調べるとともに、衛星の土壌を観測する予定です。

フォボスとダイモスはどのように誕生したのですか？

まだわかっていません。有力な説は、捕獲された小惑星だという説と、火星への巨大衝突で飛び散った破片から生まれたという説の2つです。MMXの試料は、これらを見分けることを目的としています。