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小惑星の軌道データから火星への近道を発見。往復・滞在の総日数が5分の1になる可能性

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(著)

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Image by Istock piranka
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 小惑星の軌道データから、火星への近道となるルートが見つかった。

 ブラジルの北リオデジャネイロ州立大学の研究者が、地球に接近する小惑星の軌道を分析する中で、惑星間移動に応用できる経路を発見したのだ。

 従来の方法では現在約2年かかる地球・火星間の往復日数が、わずか123日にまで短縮できる可能性があるという。

 この研究成果は『Acta Astronautica』誌(2026年4月17日付)に掲載された。

参考文献:

小惑星の監視のデータは宇宙開発にも役立つ可能性

 地球には、宇宙のあちこちから小惑星が接近している。

 映画「アルマゲドン」(1998年公開、ブルース・ウィリス主演)のように、巨大な小惑星が地球に迫るシナリオは、映画の中だけの話ではなく、NASAをはじめとする世界の宇宙機関が、地球近傍天体(NEO)と呼ばれる地球の軌道に近づく小惑星や彗星を数十年にわたって監視し続けている。

 現時点でNASAが確認している小惑星はすべて、少なくとも今後100年間は地球に衝突しない。

 では、この膨大な観測データは惑星防衛以外に何の役に立つのか。ブラジルの研究者がその意外な答えを見つけた。

小惑星2001 CA21の軌道が示した意外な可能性

 2001年に発見された地球近傍小惑星「2001 CA21」は、地球の軌道付近を通過するだけでなく、火星の軌道とも交差する珍しい経路をたどることが初期観測で明らかになった。

 小惑星が最初に発見された直後は、軌道の計算に大きな不確かさが伴う。観測を重ねるごとに精度が上がり、最終的な軌道が確定する仕組みだ。

 カラパイアでも以前紹介した小惑星2024 YR4が、当初地球衝突確率3.1%と報じられながらその後ほぼゼロに修正された例が記憶に新しい。

 北リオデジャネイロ州立大学のマルセロ・デ・オリベイラ・ソウザ氏は、この「確定前の初期軌道データ」に着目した。

 精緻化される前の2001 CA21の軌道は、地球と火星の両方の公転軌道と交差する特殊な形状を持っていた。

 ソウザ氏はこの形状に着目し、小惑星の軌道面の傾きから5度以内に収まる火星への経路を探索した。

 この角度の範囲内に収めることで、宇宙船がより直線に近い経路をとれるからだ。

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Image by Istock Pitris

2031年に火星往復最短ルートが開ける

 ソウザ氏は、地球と火星が約26ヶ月ごとに最も近づく「衝(しょう)」と呼ばれるタイミングに合わせ、2027年・2029年・2031年の3回の衝のうち、どれがより短い往復・滞在の総日数を実現できるか、その条件を探った。

 衝とは、太陽・地球・火星がこの順に一直線に並ぶ瞬間で、両惑星間の距離が最も縮まる好機だ。

 3回の衝を調べた結果、エネルギー効率と軌道の条件を同時に満たすのは2031年の衝だけだとわかった。

 そして2031年の衝に合わせた経路の中に、2つの往復ルートが存在することが明らかになった。

 1つ目は地球から火星まで33日、火星から地球まで90日、往復の飛行時間123日の高速移動ルートだ。

 2つ目は地球から火星まで56日、火星から地球まで135日、往復の飛行時間191日の実現可能の移動ルートとなる。

 火星滞在期間を加えた総ミッション日数は、高速ルートで153日(行き33日・滞在30日・帰り90日)、実現可能ルートで226日(行き56日・滞在35日・帰り135日)となる。

 現在の技術で想定される総ミッション日数は約2年(約730日)、NASAが検討する有人ミッション案でも最短400日以上かかるとされている。

 今回のルートがいかに速いかがわかるだろう。

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2031年の衝のタイミングで想定されている「地球―火星―地球」の往復ミッションの全体構成図。最速ケースでは地球から火星まで約33日、火星から地球への帰還は約90日で移動が可能だ。Image credit:Acta Astronautica (2026). DOI: 10.1016/j.actaastro.2026.04.018

小惑星監視データが宇宙探査の道標に

 ソウザ氏の研究が示した最大の成果は、小惑星の初期軌道データという、これまで惑星防衛の文脈でしか活用されてこなかった情報が、宇宙探査ミッションにも応用できるという新たな可能性だ。

 地球と火星はともに太陽の周りを公転しており、両者の位置関係は常に変化している。

 そのため火星への飛行は、現在地から目的地へ直線で向かうのではなく、惑星の動きを先読みしながら最適な曲線を描くように軌道を設計しなければならない。

 これは、将来の火星ミッションが必ずこの小惑星の軌道に従うべきだという意味ではない。

 この研究が示したのは、従来の手法では見落とされがちな高速飛行経路を、小惑星の初期軌道データから効率よく発見できるという新しい考え方そのものだ。

 世界中で蓄積されてきた膨大な小惑星観測データは、未来の宇宙探査ルートを導き出すヒントになる可能性を秘めているのだ。

編集長パルモのコメント

パルモの表情、普通

もしかしたら小惑星を観察し続けることで、もっと速いルートも見つかるかもしれない。いずれにせよ、地球と火星が最も近づく「衝」の年にチャンスがあるのは間違いない。2027年、2029年はまだ無理っぽい感じがするので、2031年に火星有人探査の実現が高まってきた。オラ、わくわくしてきたぞ!

References: Sciencedirect

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この記事へのコメント 32件

コメントを書く

  1. NASAの有人火星探査は現状予定では最短で2030年代半ばから後半ではあるけど
    計画を強引に推し進めたら実現できる可能性はあるな。担保にされるのは安全性だが…

    • +6
    1. トランプはNASAの予算は削減だぞ

      • +3
      1. 実はイーロン・マスクのスペースXが2030年代前半に火星に行くって息巻いている
        2026年後半には無人火星探査機を独自で出すと言っている
        ついでに言うと、”アルテミス計画”自体がスペースXにかなり依存していて、
        NASAはすでに参加国を含む多方面との折衝・統括部署みたいな感じなんっすよ

        今年予定されているスペースXのスターシップ”タンカー”型での補給実験が成功しなければ月有人探査はまたも遅延するし
        逆に成功したらスペースX単体での2030年代前半火星有人探査へのハードルは下がる

        • +2
  2. 2年は厳しいが120日あまりなら確かに行けそうな現実味がある

    • +16
  3. あと5年かー
    このルートの現実性が検証されるまでにも1年以上立っちゃうだろうけどそれ以前にアルテミス計画だと軌道プラットフォーム建設してから火星へ行く予定だったような…
    絶対間に合わないしなんとか短縮ルートで直接タッチダウン決められる計画に移行できるか?

    • +8
  4. でも、、、近道ってだいたい強いモンスターいない?

    • +10
  5. でもテセラックがいるんでしょ?

    • -5
    1. それ、20年以上前の話やで…。

      • 評価
  6. 宇宙飛行士にとって楽になるのは良いね
    まぁ、でも120日と言っても、いつでもいいわけではないし
    そのタイミングに合わせて準備をしないといけないのは今と同じ
    しっかり観測計算してから始めてほしい

    • +7
  7. これは凄いね
    小惑星が道を教えてくれるなんて・・・
    ロマンチックだなー

    • +12
  8. 33日ってめちゃめちゃ速いけど、なんで今まで計算されてこなかったんだろう

    • +4
    1. コロンブスの卵ってやつですわ
      その事実が解ってからならなんで解らなかったんだって簡単に言えるけど、何かの切っ掛けがなければその事実がある事にさえ人は中々気づけない

      • +14
    2.  今思いついたのだけど、 AI に小惑星軌道を学習させて最速軌道を探させるってのができるかも。 東大で症例を AI に学習させて今まで見つけられなかった方法で診断みたいな研究があったような気がします。 似た感じで、持ってる軌道を入れて今回のような軌道を見つけさせるってのができるんじゃないかとね。 もちろん検証は人間が厳密にやらないといけませんけど、それは普段の AI の回答に対しても同じですがね

      • +4
  9. 約26ヶ月ごとに最も近づく「衝」だから
    2031年以降も、約2年ごとに近づくタイミングはあるし
    そのルートを使える可能性はあるな

    • +8
  10. 月にさえいけないのに

    • -20
  11. 衝ごとにかかる時間が違うのは木星の位置とかが影響したりするのかな?

    • +3
  12. それは小惑星が重要なんじゃなく見落としたことが問題だったのでは?

    • -3
  13. 近道にはだいたい腰の辺りで詰まる穴があるからなぁ

    • +1
    1. 壁尻はご褒美だそ。

      • 評価
  14. マルハゲドン….。

    • -4
  15. 地球と火星が最も近づいた時が最短経路ってのはわかるけど、そこでもいろいろな条件が必要なんだな。風や潮流みたいに重力にも流れってものがあるのかね。

    • +2
  16. 人類の間に対立、紛争が無く融和的であれば、既に火星に到達していたかもしれんのう

    • 評価
    1. その為には私達はお互いに寛容である事が肝要なのじゃな

      • 評価
  17. 火星と地球を往復する様な宇宙ステーションを作れば良いのでは?
    などと言う研究があるのは小ネタ、あのバズ・オルドリン氏なんかが研究しているんだそうだ。

    • 評価
  18. 🚀何カ月も船長の最悪な趣味の音楽に付き合うのは嫌だ

    • -5
  19. 世界中の戦争をやめて、全世界の頭脳と資源を宇宙探査に向ければ2031年に間に合わないかなー
    有人が無理でも無人探査機を往復させるとかさー

    • 評価
  20. ドラえもんみたいにどこでもドアみたいに空間をつなげる理論が
    確立し、利用料1万円(その時代では100円)支払うと即火星に
    付く時代になってるかもな
    そういう時代だと銀河系やその辺の星雲へ宇宙船で行くのは
    古き良き時代のレトロな趣味になってるのかも

    • +1
  21. (OOO)へースイングバイ航法に近道があったんだね。

    • +2
  22. そもそも地球からどうやってその遷移軌道に乗る初速を稼いで、火星についた時にどうやって減速するんだよって思ったら、”現代の化学燃料ロケットでは極めて困難”って論文に書いてあった。
    今の標準的な火星探査機の70倍以上の初速を人を乗せた往還船で得るのは全人類のリソースつぎ込むレベルの話になる。
    現時点では未来テクノロジーがあれば使えるルートを見つけたよ程度の話。

    • +4
    1. 生成AIと検討した結果、2031年の衝までに現実的に採れる可能性としては、
      2006年の冥王星探査機「ニューホライズンズ」打上げを参考に、
      「スターシップ+セントールⅤ相当以上+Star-48B相当以上」
      の構成にて、
      「500kg程度の無人火星探査機を56日軌道へ投入し、火星高速フライバイ後に地球帰還+極小プローブ高速突入実験」
      を実施し、56日軌道で実際に火星へ到達可能であることの実証
      あたりが限界だろうという結論へ至った
      なお、スターシップが使えなかった場合、この計画は現実味を失い、ほぼ破綻する
      また、33日軌道については、スターシップの低軌道上給油を大前提とすれば、100kg程度を火星まで送ることは不可能ではないようだが、マージンが小さ過ぎるため、非現実的とせざるを得ない

      有人船でこの軌道を使える、または火星へ着陸出来るようになるのは、遠い未来の話になるのではないかと思われる

      • 評価
  23. まず、すぐそこに見える月に住んでみろって・・・

    • -1
  24. 月は住むには重力が無さすぎるしな

    • +1

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