These Scientists Sent a Rocket to Mars for It Cost than Make The Martian

2013年11月5日に、火星に向けてロケットが発射されました。 それはインド初の惑星間ミッション「マンガローン」であり、凄まじい賭けであった。 NASA、ロシア、日本、中国など、主要な宇宙機関が火星に送ったミッションのうち、成功したのはわずか40パーセントでした。 どの宇宙機関も最初の試みで成功したことはありませんでした。 しかも、インドの宇宙機関ISROは資金がほとんどなく、NASAの火星探査機「メイヴン」が6億5100万ドルであるのに対し、このミッションの予算は7400万ドルでした。 それに比べて、映画『火星の人』の予算は1億800万ドルでした。 そして、ISROがロケットを送り出したのは、その作業が始まってからわずか1年半後のことでした。 それから数ヵ月後、数百万キロメートルの距離を移動した後、オービターは火星の重力に突入する準備をしました。 このときが正念場だった。 もしオービターが火星の重力に入る角度を1度でも間違えると、火星表面に衝突するか、火星を飛び越えて宇宙の空虚に迷い込んでしまうからだ。

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地球に戻った科学者やエンジニアのチームは、軌道上の衛星からの信号を待っていました。 ミッション・デザイナーのRitu Karidhalは、期待に胸を膨らませながら48時間ぶっ通しで働きました。 子供の頃、ミナル・ロヒトはテレビで宇宙ミッションを見ていました。

ついに信号が届いたとき、ミッションコントロール室は歓声に包まれました。 このような部屋で働いていれば、スリラー映画を見なくても、人生のスリルを感じることができる」と、副操作部長のナンディニ・ハリナスは言います。

ミッションの成功はこれだけではありません。

ミッションの成功はこれだけではありません。科学者たちがミッションの制御室で祝っている画像は、ウィルスに感染しました。

ロケットは飛び立ちます。

ムーミタ・デュッタは中学3年生のとき、光について研究し、その魅力に気づきました。 その強迫観念が、彼女の工学の勉強につながったのです。 2006年、彼女はインド東部の都市コルカタにいたとき、新聞でインドが初の月探査を行う準備をしていることを知りました。 それは、インドが半世紀前に逃した国家的な機会を取り戻すチャンスだった。 ISROは60年代後半に設立され、月面探査の真っ只中にあった。 しかし、資源が極めて限られた独立したばかりの国の宇宙機関であったため、参加することはなかった。 2008年の月探査は、歴史的な出来事であると同時に、画期的な出来事でもあったのです。 “それに携わった人たちは本当に幸せ者だと思いました”。

ISRO が2012年に火星ミッションを発表したとき、その主要な目的は、火星の重力に入る能力を作り、そこに到達したら科学実験を行うというものでした。 このミッションは、特に国の限られた資源を考慮すると、記録的な速さで完成させる必要がありました。 ロケットは地球と火星の距離が最も短くなる2013年半ばに打ち上げなければならず、計画、製造、搭載物のテストに要する期間はわずか18カ月でした。 そして、火星の裏側から楕円軌道に乗り、地球との通信を遮断して、最も重要な局面で火星を周回しなければならない。 そのため、機能を維持するための完全な自律性機能を開発する必要があるのです。 軌道上に5つのセンサーを搭載し、科学実験を行うことも可能です。

モウミタはセンサーを知っていました。

Moumita (R) with her colleague Minal Rohit.(右)と、火星のメタンを検出する初の科学装置を構築しテストすることが彼女の任務となりました。

ISRO

Moumita が取り組んだセンサーがこれ以上のタイミングはないと判明したのです。 2014年、NASAの火星探査機キュリオシティは、そのすぐ近くでメタンの急増を検出しました。 メタンの存在は、かつて火星に生命体か水が存在したことを示す可能性があるため、これはエキサイティングな発見だった。 しかし、意味のある結論を導き出すには、火星表面全体のわずかな量のメタンも検出できる科学機器が必要で、しかもそれを数カ月から数年にわたり、あらゆる季節に検出できる必要があります。 もちろん、この場合の神は、私たちの科学的な目的です」

この探求の厳しい感性が、火星用ISROメタンセンサーの設計を形作ったのです。 ムミタは、このミッションの前に12~14のペイロードに携わっていましたが、これは別物でした。 「

Moumita氏と同僚たちは、惑星間ミッションで飛行したことのない光学フィルター、すなわちエタロンを選択することで、これらの微細な測定を記録するための最善の方法を見つけることができたと結論づけました。 エタロンは未試験でしたが、微量のメタンを検出するのに十分な感度を持ち、センサーの重量を3kg(6.5ポンド)未満に抑えることができます。 ムミタは、このエタロンのコンセプト立案、開発、テスト実行を行った。

上司に見守られながら、緊張しているムミタが試運転を開始しました。 「期待通りの性能が出るかどうか、ドキドキしながらエタロンをセットしたんです」。 そして、エタロンと平行光線の間に小さなメタンセルを挿入した。 すると、エタロンからの信号が減少したのです。 “これを見たとき、”おっ!”と思いました。 と感慨にふけった。 自分たちがつくったものが、本当にメタンを検出できるんだ。 これはいける!」

センサーは火星に飛び、ムーミタの手にかかることになる。

センサーは火星に飛び、ムーミタはその感触を味わうことになります。

「長い時間があります」と彼女は言います。 「

Moumita は、エタロンでメタン電池のテストを行います。

ISRO

“When fiction turn to reality, you won’t know.”…”

インドという国は矛盾に満ちています。 経済成長するインドがあれば、極端な所得格差のあるインドもある。 あるインドは少女たちにロケット科学者になるよう成長する姿を見せ、別のインドは教育や安全に対する権利を少女たちに保障しない。

80年代にインドのラジコットという小さな町で育ったMinal Rohitは、テレビで人工衛星の打ち上げを見たことがあります。

働かなければならないなら、そのような仕事をしなさい。

使命感に燃える少女や女性にとって、インドの文化は時に閉塞的で、キャリアは反抗行為のように思えることがあるかもしれません。 ミナルの両親は、そのような文化を決して家庭内に浸透させませんでした。 結婚相手を見つけるにはどうしたらいいか」と、進学しないことを勧めたとき、彼女の父親は反対した。 「父は断固として反対したんです。 でも、娘は勉強しますよ」。 しかし、当時のラジコットでは、特に女性にとって工学は珍しい職業であり、ミナルさんは医学の方がふさわしいと考えた。 両親は、ミナールをグジャラート州の学校から英語教育機関に転校させました。

もちろん、それは彼女が子供のころに夢見ていたことでした。ISRO

Minal は ISRO で、通信衛星を使用してインドの地方で医療や教育へのアクセスを提供するキャリアをスタートさせました。 両親や夫のサポートにも恵まれました。 しかし、彼女の意欲は満たされることはなかった。 「人生は快適だから、仕事では何度も脱皮しなければならない」。

火星探査は、ミッションとしては限りなくコンフォートゾーンを出たものでした。

不可能なタイムラインは革新を強いました。 通常のミッションは駅伝のようなものです。 ムミタの光学チームのようなサブシステムチームは、デバイスを構築し、システム統合チームに渡します。 光学系、電子系、機構系など、すべてのサブシステムが調和し、性能基準を満たしていることを確認するのだ。 そして、そのシステムは、オービターの模型(クオリフィケーションモデル)に組み込まれ、過酷なテストを受けます。

「長男と次男のように考えてください」と、Minalは言います。 そのため、このような「曖昧さ」があるのです。 長男が厳しいテストをクリアすれば、次男も必ずクリアできるということです。

しかし、火星探査の場合はそうではありませんでした。 これはどちらかというと曲芸のようなものです。 「

彼女の役割は、メタンセンサーを細かく調整された科学機器に統合するのを助けることでした。 通常、彼女の仕事はすべて適格性確認モデルで行われ、最終的な飛行モデルで修正されるような誤差が生じるはずでした。

「宇宙では、どんな間違いも許されません」と、彼女は言います。 「宇宙では、どんなミスも許されません。

「宇宙では、どんな間違いも許されません。 配線1本にもミスは許されない。

Minal は、メタンセンサのサブシステムを統合する計画と手順を入念に作り上げました。 通常、サブシステムが統合されるためにミナルのデスクに到着したときには、サブシステムのエンジニアによって完全にテストされ、認定されています。 今回のミッションでは、「まだサブシステムチームがテストしている最中だった」とミナルは振り返る。 だから、書類も証明書もなく、ただエンジニアが『OK、私のやり方でテストしたから、受け取ってくれ』と口頭で信用するしかなかったんです」。 それだけなんです。

爆発はありませんでした。

爆発はありませんでした。オービターは、重要なもの、すなわち宇宙への爆発に向けて準備することができました。

私は暗闇を見て、その向こうに何があるのかと思いましたよ。 これは、火星探査機からの信号が地上管制室に到着するのに12分かかることを意味します。 何かが間違っていることに気付くまでの 12 分間、そしてそれを修正するコマンドが軌道上に到達するまでの 12 分間は、耐え難いものです。

そのため、火星探査機には、完全に自律的に動作する能力が必要なのです。

そのため、火星探査機には完全な自律運用能力が必要なのです。宇宙ミッションのたびに、ISROの科学者チームはその能力を高めています。 2007年の月へのミッションでは、地球の重力から離れるための能力を構築しました。

Mission designer Ritu Karidhalは、このシステムの設計と開発を主導しました。 “それは人間の脳のようなものです。 目や耳、神経終末のようなセンサーから信号を受け取ります。 体のどこかに問題があれば、脳はすぐに反応します。 それを10ヵ月かけてゼロから作り上げたのが、このオービターなのです。

リトゥが初めて宇宙に興味を持ったとき、それがこれほど技術的なことだとは思いもしなかったそうです。 そしてまた、彼女はまだ3歳でした。 「月が大きくなったり小さくなったりするのはなぜ? 月が大きくなったり小さくなったりするのはなぜだろうと考えたり、暗闇を見てはその先に何があるのだろうと考えたりしていました」とリトゥは振り返る。 「宇宙科学は天文学、星を見るだけのものだと思っていました。

19年前、リトゥさんは科学者になるために故郷のインド・ラクナウを離れ、全国各地に引っ越しました。 「

2013年11月の打ち上げの日、リトゥはミッションコントロールルームのモニターを見つめながら、その夢は現実となりました。

部屋には、ミッションの副運用責任者のNandini Harinathもいました。

Nandiniの科学への関心を引き起こした特定の瞬間があったわけではありませんでした。 「私の母は数学の教師で、父は物理の大ファンです。 私にとって、科学はいつもそこにあったのだと思います」とナンディニは言います。 ナンディニは、言葉を覚える前から数学に親しんでいたのだ。 父親と一緒に、バンガロールの夜空に輝くさまざまな星がわかるようになるまで星座の勉強をしたことを覚えているそうです。

「マンガローン」では、ナンディニは火星に行くための軌道を決定するための計算をしました。

離陸の間、ナンディニは「いつもお腹に蝶がいるような感じ」と言います。

離陸のとき、ナンディニは「いつも胃がバタバタする」と言いました。 ナンディニが言うように、この作業は「一度きりのもの」である。 正しくやるか、やらないかです」。 軌道上の船は、あらかじめ決められたパチンコのような軌道をたどり、地球の周りを6〜7回公転し、そのたびにエンジンを噴射し、ついには地球の影響圏から赤い惑星に向かって正確な角度で離れるのに十分な速度を得た。

9ヵ月後、オービターは新しい世界へ入る準備が整いました。

その間、ナンディニはミッションコントロールで、火星探査機が彼女が計算と設計を手伝った軌道に沿っているかどうかを確認するために働きました。

その間、ナンディニはミッションコントロールで、火星探査機が彼女の計算・設計した軌道に沿っているかどうかを確認しました。もしカプセルが計画軌道から少しでも外れたら、彼女のチームはすぐに軌道を修正する手段を備えていたのです。 ナンディニが火星探査のテストを受けている間、娘は高校の最終試験を受けていた。 ナンディニは、真夜中にミッション制御室から戻り、朝4時に起きて娘と一緒に勉強していました。

しかし、2014年9月24日には、調整の機会はありません。リトゥが設計に貢献したシステムを使って、マンガニヤーンが自ら飛行する時が来ました。 その日の朝 7 時に、オービターは、オンボードの自律システムのシーケンサーが発射を開始したことを確認する信号を送りました。 火星の重力に突入する準備が整ったのだ。

21分後、予定通りエンジンの点火が開始されました。

それから21分後、予定通りエンジンが始動し、その4分後に信号が停止した。 オービターが火星の裏側に回ったのだ。 火星の重力に正しい角度で入れば、地球に信号を送り返すことができる。

「1分ごとにデータを記録し、異常が起きているかどうかを計算しました」とリトゥは振り返ります。 しかし、当然ながらミッションそのものを変更することはできませんでした。

そして、午前8時、地球に信号が届きました。 そして世界は、インドの科学だけでなく、その中心にいる素晴らしい女性たちを祝福したのです。

「世界的に見て、脳の半分は女性の中にある」と述べています。”

暗黒物質を発見した天体物理学者のベラ・ルービンは、科学における女性について3つの基本的な前提があると書いたことで有名です。

「男性によって解決できる問題で、女性によって解決できないものは科学には存在しない。 世界的に見ても、脳の半分は女性にあるのです。 私たちは皆、科学をする許可を必要としますが、歴史に深く刻み込まれた理由から、この許可は女性よりも男性に与えられることが多いのです」

ナンディニは、これがいまだに彼女の国のほとんどの女性にとってそうであることに悲しくも同意しています。 「それは私たちの文化のせいかもしれません」と彼女は言います。 「

しかし、ISRO の女性たちはそれに影響を与えることができます。 これらのヒーローは、両親からの許可と、無言であれ何であれサポートから、その機会を信用しています。 インドの宇宙機関の名簿は、他の人たちが後に続いていることを示しています。 ISROの宇宙科学に携わる女性の数は、ここ数年で急増しました」とムーミタは言います。

実際、現在ではISROの技術スタッフのほぼ4分の1が女性です。

実際、現在ISROの技術スタッフのほぼ4分の1は女性です。まだまだ先は長いですが、宇宙ミッションは非常に厄介なので、すべての人、すべての頭脳がデッキにいる必要があります。

宇宙飛行士を宇宙へ送り出し、科学者を脚光を浴びさせるのは、このような理由からです。

「本当の願いがあるならば、この方法であれ、この方法であれ、あなたはそれに到達することができます」と、火星でメタンの測定を続けるセンサーを持つMinal Rohitは言います。 「私はいつも、短期的な目標を持つことで、それを達成するためのモチベーションを見つけることができると言っています。 そして、自分が人生で何を望んでいるのかを明確にした、最終的な目標を脳のどこかに置いておくことです。 One big dream, many small dreams.”

“Helping the common man is my big dream,” she says, “Mars was a small dream. Now I think: what next?”

The sky is not the limit.

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