月までの飛行時間：知っておくべきこと

地球から月への飛行時間は、燃料の供給、月の軌道の特性、特定のミッションの目的など、さまざまな要因によって異なります。

宇宙船は、選択された軌道と技術的特性に応じて、8時間から4.5ヶ月の期間で月に到達することができます。

月への飛行の歴史

地球の自然衛星への飛行は複雑な課題です。月は私たちの惑星の周りを平均384,400 kmの距離で回転しています。最近数十年の月のミッションに基づくと、航行時間は大きく異なります。月の近くを通過した最も早い人工物は、NASAが2006年に冥王星の探査のために打ち上げた「ニュー・ホライズンズ」探査機でした。科学的な情報源によると、探査機は打ち上げから約8時間35分後に月を通過しました。

月を直接の目的とするミッションでは、旅行により多くの時間がかかります。1959年、月への最初の有人ミッションの際、ソビエトの宇宙探査機「ルナ1」は、目標達成までに34時間を要しました。無人ミッションは、月面との制御された衝突を行う予定でしたが、探査機はコースを逸脱し、月から5995kmの距離を飛行しました。バッテリーが放電した後、宇宙船との通信は失われ、現在も宇宙空間に存在しています。

1969年、宇宙飛行士が月に歴史的に着陸したとき、「アポロ11号」のクルーは、打ち上げからニール・アームストロングが月面での有名な最初の一歩を踏み出すまでに109時間42分を要しました。

フライト時間に影響を与える要因

月への飛行時間は、多くの要因に大きく依存しており、その中でも最も重要な要因の一つが使用される燃料の量です。宇宙産業のエンジニアは興味深い法則を発見しました：少ない燃料を使用することは飛行時間の増加をもたらしますが、ミッションを経済的により効率的にします。この際、主に地球の自然な重力を利用して宇宙船をより長いがエネルギー的に有利なルートで移動させることが可能になります。

例えば、2019年にイスラエルは月に無人探査機「ベレシート」を送りました。打ち上げ後、宇宙船は約6週間、徐々に広がる軌道で地球の周りを回転し、月の軌道に移行するための十分な速度を得るまで待機しました。イスラエル宇宙機関が計画していたようにはミッションは完了しませんでしたが、(探査機との通信が失われ、打ち上げから48日後に「ベレシート」は月面に衝突しました)、それでも、惑星間飛行に対する代替アプローチを示しました。

月への最長飛行の記録は、NASAのCAPSTONE探査機に属しています。この25キログラムのキューブサットは、月に到達するのに4.5か月かかりました。この間、数回地球を周回し、2022年についに月周回軌道に入りました。CAPSTONE (Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment)は、NASAが将来のゲートウェイ宇宙ステーションに使用する予定の軌道をテストするために送られました。

月面ミッションのステージ

選択したルートに関係なく、月への各ミッションは幾つかの重要な段階を経ます。注目すべきは、任意の宇宙ミッションの打ち上げ時の質量の60〜90％が、地球の重力を克服し宇宙に出るために必要な燃料であるということです。

軌道に達した後、宇宙船は目的地への最適な飛行軌道に乗るために最小限の燃料を使用する必要があります。宇宙機が多くの燃料を搭載するほど、全体のミッションは重くなり、費用も高くなります。最終段階では、船が地球の軌道を離れて月の軌道に移るために追加の燃料を消費する必要があります。

マーク・ブレントン氏、NASAの「ルナ・マーズ」ミッション分析評価部門の責任者によると、飛行時間を決定する主な要因の一つはミッションの目的です。「宇宙機関は、利用可能なロケットの種類と、それらが宇宙船を動かす能力を評価しています。ロケットの能力とミッションのタスクは、宇宙機器のサイズと特性を決定します。すべての要件が確定した後、専門家は最適なルートを設計します」と専門家は説明しています。

このように、宇宙船と飛行のすべてのパラメータ—機器の正確なサイズ、乗組員の数、燃料の分配、その他の多くの技術的詳細—は、月への飛行の全体的な持続時間に大きな影響を与える可能性があります。