火星に行くのに火星に降りない？JAXAの探査機MMXが打ち上げ成功

日本の探査機MMXが、2026年10月20日の午前4時41分に打ち上げられました。種子島宇宙センターからH3ロケット10号機で飛び立ち、火星まで約5年かけて往復します。
ところがMMXは、火星そのものには降りません。めざすのは火星のまわりを回る月フォボスで、そこで砂を取り、2031年に地球へ持ち帰る計画です。
火星まで行くのに、なぜ火星ではなく、その月の砂を取りに行くのでしょうか。

そもそも火星の月は2つありMMXはフォボスへ向かう

JAXAによると、打ち上げから約1時間11分後にMMXはロケットから正常に分離され、軌道に投入されました。MMXはこれから約1年かけて火星のそばまで飛び、2027年に到着する計画です。

火星には、フォボスとダイモスという2つの月が回っています。MMXが主に調べて砂を取るのはフォボスで、ダイモスは遠くから観測する予定です。
探査機が天体の砂や石を取って持ち帰ることを、サンプルリターンと呼びます。はやぶさ2が小惑星で成し遂げたサンプルリターンを、MMXは火星の月で行おうとしています。

これまで、火星のまわりから地球に戻ってきたものは1つもありません。そのため、MMXは火星のまわりからのサンプルリターンとして、世界で初めての挑戦です。

火星は重力が大きく砂を取っても飛び立ちにくい

火星まで行くなら、火星そのものの砂を持ち帰りたくなります。しかし火星は重力が大きく、降りて砂を取ったあと、もう一度飛び立って地球へ戻るのはとても難しいのです。
一方、フォボスは月といっても地球の月とは違い、重力がとても弱いことが知られています。

たとえるなら、深い井戸の底からボールを投げ上げて外へ出すのと、浅いくぼみから出すのとの違いです。深い井戸ほど強く投げなければならず、宇宙では、その分だけ多くの燃料が要ります。
もちろん実際の天体に井戸の壁があるわけではなく、引っぱる力の強さを深さに置きかえたたとえです。このたとえでは、火星は深い井戸、フォボスは浅いくぼみの側にあたります。

フォボスならはやぶさ2で磨いた採取の技術が使える

日本は、はやぶさとはやぶさ2の小惑星探査で、引っぱる力の弱い天体に降りて砂を取る技術を積み重ねてきました。フォボスなら、その技術を土台にできるのです。
ただし、方法が1つだけだと、降りた場所によっては砂を取りそこねるおそれがあります。そこでMMXは、砂を取る装置を2種類積んでいます。

1つ目は地面を掘る方式で、少なくとも2cmより深いところの砂がねらいです。表面は太陽の放射線などを浴びて焼けた状態なので、放射線の影響が少ない深さの砂を取りたいからです。
ところが、たまたま硬い地面に降りると、掘れないおそれがあります。そこで2つ目は、窒素のガスを地面に吹き付けて、表面の砂を取ります。
掘れなかったときにも何も取れずに終わらないよう、2段構えで備えているのです。

持ち帰る砂の成分で月の生まれ方の説を見分ける

火星の月がどうやってできたのかは、まだ分かっていません。有力な考え方は2つあります。
1つは、太陽系の外側のほうから飛んできた小惑星が、火星の重力につかまって月になったという捕獲説です。もう1つの巨大衝突説では、火星に大きな天体がぶつかり、そのとき出た火星の砂や岩をもとに月ができたと考えます。

もし捕獲説が正しければ、フォボスの砂の成分は小惑星に近いはずです。反対に巨大衝突説なら、もとは火星の砂や岩なので、成分は火星に近くなります。
つまり、持ち帰った砂の成分を調べれば、2つの説のどちらに近いかを見分けられるわけです。MMXは、近くからの観測と持ち帰った砂の分析の両方で、月の生まれ方を突き止めようとしています。

探査車が先に降り本体が砂を取って2031年に地球へ

MMXは火星のそばに着くと、フォボスの近くを回りながら、降りる場所の候補を詳しく調べます。砂を取るのは探査機本体で、フォボスに降りて10g以上を集める計画です。
本体より先に、MMXが運んできた探査車がフォボスに降りて、表面を観測します。砂を積んだMMXは2030年に火星のそばを離れ、2031年にカプセルを切り離してオーストラリアで回収する予定です。

まとめ

• MMXは火星に降りず、火星の月フォボスの砂を取って2031年に持ち帰る計画
• 火星は重力が大きく、降りて砂を取ったあと飛び立つのがとても難しい
• フォボスは重力がとても弱く、はやぶさとはやぶさ2で磨いた採取の技術を土台にできる
• 砂を掘る装置とガスを吹き付ける装置の2段構えで、硬い地面にも備える
• 砂の成分が小惑星に近ければ捕獲説、火星に近ければ巨大衝突説に近い

MMXが火星でなくフォボスを選んだ理由は、飛び立つときに逆らう重力が小さく、帰りの道が開けることです。
そのうえで、2cmより深い砂を掘る装置と、表面の砂をガスで取る装置の2段構えで砂を確保します。その成分を、2つの説の予想と照らし合わせるのです。

この記事の内容と数字は、JAXAのMMX公式サイト（ミッション、よくある質問）によります。打ち上げの結果は、2026年10月20日のJAXAの発表で確かめました。