はじめに
アルテミス計画（Artemis Program）は、NASAが主導する人類の月面回帰プログラムだ。1972年のアポロ17号以来50年以上ぶりに人間を月面に送り、さらに月軌道ステーションGatewayの建設と月面の持続的な活動拠点の構築を目指す。単なる「旗を立てて帰る」ミッションではなく、火星探査への踏み台として月での長期滞在と資源利用を実現する壮大な計画だ。
ミッション構成
Artemis I（2022年）
Artemis IはSLSロケットとOrionカプセルの無人飛行試験で、2022年11月に成功した。Orionは月を周回してL2点近傍を通過する遠方逆行軌道（DRO）を飛行し、約25日間のミッションで地球に帰還した。再突入時の耐熱シールド性能が実証された。
Artemis II（計画：2025年）
Artemis IIは有人月周回飛行で、4名のクルーがOrionに搭乗して月を周回する。アポロ8号以来の有人月周回ミッションとなる。月面着陸は行わない。
Artemis III以降（計画：2026年〜）
Artemis IIIが最大の注目ポイントだ。SLS/OrionがクルーをNRHO（近直線ハロー軌道）のGateway近傍に運び、SpaceXのStarship HLS（Human Landing System）が月面への往復を担う。
| ミッション | 内容 | 予定時期 |
|---|---|---|
| Artemis I | SLS/Orion無人飛行試験 | 2022年（完了） |
| Artemis II | 有人月周回 | 2025年 |
| Artemis III | 有人月面着陸（南極域） | 2026年以降 |
| Artemis IV | Gateway組立開始 + 月面活動 | 2028年以降 |
主要システム
SLS（Space Launch System）
SLSはNASAが開発した超大型ロケットで、Block 1構成でのLEO投入能力は約95トン。将来のBlock 2では130トン以上を目指す。コアステージはRS-25エンジン（旧SSME）4基、ブースターは5セグメント固体ロケットブースター2基を使用する。
Orion宇宙船
OrionはLockheed Martinが製造する有人深宇宙船で、ESA製のサービスモジュール（ESM）を統合している。最大4名が搭乗し、21日間の自律飛行が可能だ。
Starship HLS
SpaceXのStarship HLSは、月軌道のGatewayまたはNRHOでOrionとドッキングし、クルーを月面に運ぶ着陸船だ。Starshipの巨大なカーゴ容量を活かし、月面に大量の物資と機器を降ろすことができる。
Gatewayと国際パートナー
月軌道ステーション
Gatewayは月のNRHO（Near Rectilinear Halo Orbit）に建設される小型宇宙ステーションだ。ラグランジュ点近傍のNRHOは月面へのアクセスとステーションキーピングの効率が良い軌道だ。
最初のモジュールはPPE（Power and Propulsion Element）とHALO（Habitation and Logistics Outpost）で、PPEは電気推進（ホールスラスタ）で軌道維持を行う。
国際協力
JAXAはGatewayのI-HAB（International Habitation Module）と補給モジュールの開発を担当し、日本人宇宙飛行士の月面活動も計画されている。ESA、CSA（カナダ宇宙庁）もGatewayの各モジュールを担当しており、アルテミス計画はISSに続く国際協力プログラムだ。
技術的なポイント
基礎知識
- NRHO（Near Rectilinear Halo Orbit）: 月のラグランジュ点L2近傍のハロー軌道の一種。周期約7日
- DRO（Distant Retrograde Orbit）: 月の遠方を逆行する安定軌道。Artemis Iで使用
- HLS（Human Landing System）: 月軌道から月面への有人着陸船。SpaceX Starshipが選定
- ESM（European Service Module）: ESA製のOrion推進・電力モジュール
応用例
- Artemis I: SLS/Orion初飛行成功。再突入耐熱シールド実証（2022年）
- Starship HLS: 月面着陸船として選定。Raptorエンジンで月面着陸・離陸
- Gateway PPE: 大電力ホールスラスタによる月軌道ステーションの姿勢・軌道制御
まとめ
アルテミス計画は、SLS/Orionの輸送力、Starship HLSの着陸能力、Gatewayの軌道ステーションを組み合わせた多層的な月面回帰プログラムだ。アポロとの最大の違いは「持続的な月面活動」を目指している点であり、ホーマン遷移とNRHO力学を駆使した軌道設計、国際パートナーとの協力体制が計画を支えている。月面での資源利用やGatewayの建設は、将来の火星有人探査への技術蓄積としても極めて重要だ。
参考文献
- NASA, “Artemis Program”, NASA Official Site. NASA Artemis
- NASA, “Gateway”, NASA Official Site. NASA Gateway
- SpaceX, “Starship Human Landing System”, SpaceX Official Site. SpaceX
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