実物の BB-8「ハムスターボール」ロボットが、いつか月の洞窟の地図を作るかもしれない

欧州宇宙機関は、月の洞窟の奥深くを探査できる球形探査車の試作に取り組んでいる。これは、別の惑星の地表下を探索する初のミッションとなるだろう。

「ダイダロス（DAEDALUS、月の地下構造の深部自律降下と探査）」と呼ばれるこの小型探査機は、クレーンで洞窟内に降ろされ、その後、洞窟内で自律的に動き回ることになる。

「ロボットにはレーザースキャナーとカメラが搭載されているので、完全に自律的に行​​動できる」と、ドイツのヴュルツブルク大学のDAEDALUSプロジェクトのメンバーでロボット工学者のドリット・ボルマン氏は言う。もし彼らがリスクを冒してロボットを自力で走らせれば、「実際に探査をさらに進め、より多くのデータを収集できるかもしれない」

直径約1フィート半のこの探査車は、レーザーパルスを壁に反射させ、2台の360度カメラで観察することで、洞窟の内部構造を地図に描くことができる。この試作機は、月面の洞窟を探索するESAの大規模プロジェクトの一部である。

地下の月は、月がどのように形成されたかを知るといった地質学的な目的だけでなく、将来の宇宙飛行士の実際的な懸念からも興味深い。月の表面は宇宙放射線、微小隕石、極端な気温から保護されていないが、洞窟は宇宙飛行士や将来の月面移住者をこれらの脅威から守るのに役立つ可能性がある。洞窟の中には、影に氷が隠れているものもあるかもしれない。

月惑星研究所で月面の地質と進化を研究している惑星科学者で、ダイダロス計画には関わっていないジュリー・ストーパー氏は、今回のような新しい革新的な設計を見て興奮しているという。この設計により、探査車はこれまでは人間の手が届かなかった興味深い場所を探索できるようになるかもしれない。地下探査ミッションでは、洞窟内の岩石の異なる層を調査し、鉱物として保存された溶岩流からの古代のガスを見つけることができるとストーパー氏は言う。これにより、月の歴史に関するさらなる洞察が得られるだろう。

しかし彼女は、溶岩洞が近い将来に宇宙飛行士の避難所として役立つとは考えていない。多くの洞窟の入り口は高さ数百フィートの急勾配で、人間が通るのは困難だ。また、極地から遠い洞窟は温度が高く、人間にとって有用な量の氷はおそらく残らないだろうと彼女は言う。

ダイダロスが探査する溶岩洞窟は数十億年前に形成されたとストパー氏は言う。これは、月面に小惑星サイズの大きな岩石が衝突して月盆（月面の暗い陥没領域）が形成された後のことだが、それでも「火山活動が非常に活発な時期だった」とストパー氏は言う。

ストパー氏は地球上の溶岩洞を訪れた経験から、「簡単に通り抜けられることもある」が、時には残骸でいっぱいで探査車にとって困難なこともあると語る。

探査車のアイデアは、2019年に欧州宇宙機関が月面洞窟探査のアイデアを募集したクラウドソーシングの取り組みから生まれた。探査車とそれを降ろすクレーンは、ESAが詳細に検討することを選択した2つのアイデアのうちの1つだった。最近4週間の実現可能性調査を経て、チームは2033年頃に月のマリウス丘陵（宇宙から撮影された洞窟のある地域）を探索する暫定計画を立てている。それでも、設計とミッションの細かい点はまだ未定だ。

探査機の内部には、強力な透明シェルで保護された一連のセンサーと移動装置が搭載される。これは、機器に大損害を与える厄介な月面の塵を防ぐために特に重要である。探査機は、シェル内で重心を動かしてボールのバランスを崩し、希望の方向に転がるように移動する。ボールの中にいるハムスターとよく似ている。動けなくなった場合は、16 本のロッドのうちの 1 本が表面から伸びて、ボールを障害物の上に飛び出させることができる。

ボルマン氏によると、現在、設計上の最大の未解決問題の一つは、外殻を何で作るかということだ。カメラが鮮明な映像を保てるように、内部を衝撃から守り、岩や鋭い月の塵の粒子で傷がつかないような素材を見つけるか、設計する必要がある。

この作業では、球形デザインの方が従来の脚や車輪よりも優れている。なぜなら、月面の急勾配の穴を運転したり歩いたりするのは極めて危険だからだとボルマン氏は言う。また、従来のロボットを下ろすと、突き出た部分が岩に引っかかる恐れがある。探査車は洞窟に降りる際に周囲をスキャンして多くのデータを取得するため、最悪の場合、洞窟の床を動けなくなっても、洞窟の構成やレイアウトについてかなりの見当をつけることができる。探査車は洞窟の 3D マップを作成できるだけでなく、岩から発せられる光のスペクトルを分析して構成を判断することもできる。

これらすべての情報は、現時点では内部についてほとんど知識のない科学者にとって役立つだろう。