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火星探査（かせいたんさ、Exploration of Mars）とは、太陽系第4惑星である火星へと何らかの探査装置を送り込み、惑星の大地や大気、その他の情報を収集することである。

概要

人類が「宇宙開発」というものを行うようになって以降、火星は地球、月に次ぐ重要な目標であり、アメリカ合衆国、やソビエト連邦（後にロシア）、中国、日本にとっての重要な目的の一つであった。1960年代以降、人工衛星や着陸船、ローバー(自走式探査車両)を含む多くの無人探査機が火星に向けて打ち上げられてきた。これらの任務は火星において様々なデータを収集し、地球の過去、現在、未来への洞察につながるかもしれない、火星の過去への疑問に対する答えを出すことを目的としている。

火星探査の一覧

運用中	国名	探査機	打上日	ランダー	ローバー	結果	補足
	ソ連	マルス1960A	1960年10月10日			打ち上げ失敗
	ソ連	マルス1960B	1960年10月14日			打ち上げ失敗
	ソ連	マルス1962A	1962年10月24日			打ち上げ失敗
	ソ連	マルス1号	1962年11月1日			1963年6月19日火星から193,000kmの距離を通過、以後電波途絶
	ソ連	マルス1962B	1962年11月4日			地球衛星軌道上到達後大気圏突入
	アメリカ合衆国	マリナー3号	1964年11月5日
	アメリカ合衆国	マリナー4号	1964年11月28日
	ソ連	ゾンド2号	1964年11月30日			1965年8月6日火星から1,500kmの距離を通過
	アメリカ合衆国	マリナー6号	1969年2月24日
	ソ連	マルス1969A	1969年3月27日			打ち上げ失敗
	アメリカ合衆国	マリナー7号	1969年3月27日
	ソ連	マルス1969B	1969年4月2日			打ち上げ失敗
	アメリカ合衆国	マリナー8号	1971年5月8日
	ソ連	コスモス419号	1971年5月19日			地球軌道を離脱できず
	アメリカ合衆国	マリナー9号	1971年5月30日
	ソ連	マルス2号	1971年5月19日		PrOP-Mローバー	火星到達、ランダー着陸失敗による衝突（史上初の火星人工物）でローバー展開できず
	ソ連	マルス3号	1971年5月28日		PrOP-Mローバー	1971年12月2日、史上初の火星軟着陸成功
	ソ連	マルス4号	1971年7月21日			火星軌道周回失敗。1974年2月10日、火星から1,844kmを通過し写真撮影
	ソ連	マルス5号	1973年7月25日			1974年2月12日火星周回軌道、1974年2月28日まで運用
	ソ連	マルス6号	1973年8月5日			1974年3月12日火星大気圏突入、着陸直前通信途絶
	ソ連	マルス7号	1973年8月9日			1974年3月9日火星到達、火星から1,400kmを通過、1974年3月25日通信途絶
	アメリカ合衆国	バイキング1号	1975年8月20日
	アメリカ合衆国	バイキング2号	1975年9月9日
	ソ連	マルス5M					火星サンプルリターンミッション。1979年実施予定、計画中止
	ソ連	フォボス1号	1988年7月7日			1988年9月1日通信途絶
	ソ連	フォボス2号	1988年7月12日			1989年1月29日火星周回軌道、1989年3月27日通信途絶
	アメリカ合衆国	マーズ・オブザーバー	1992年9月25日
	アメリカ合衆国	マーズ・グローバル・サーベイヤー	1996年11月7日
	ロシア	マルス96	1996年11月16日		ペネトレーター	打ち上げ失敗
	アメリカ合衆国	マーズ・パスファインダー	1996年12月4日		Sojourner
	日本	のぞみ	1998年7月4日
	アメリカ合衆国	マーズ・クライメイト・オービター	1998年12月11日
	アメリカ合衆国	マーズ・ポーラー・ランダー	1999年1月3日
○	アメリカ合衆国	2001マーズ・オデッセイ	2001年4月7日
○	欧州宇宙機関	マーズ・エクスプレス	2003年6月3日		ビーグル2号
	アメリカ合衆国	マーズ・ローバー	2003年7月7日		スピリット、オポチュニティ
○	アメリカ合衆国	マーズ・リコネッサンス・オービター	2005年8月12日
	ロシア	フォボス・グルント	2011年11月9日			地球軌道離脱失敗	火星サンプルリターンミッション、火星周回機蛍火1号（中国）搭載
○	アメリカ合衆国	マーズ・サイエンス・ラボラトリー	2011年11月26日		キュリオシティ
	インド	マーズ・オービター・ミッション	2013年11月5日			2014年9月24日火星周回軌道
○	アメリカ合衆国	MAVEN	2013年11月18日
○	欧州宇宙機関	トレース・ガス・オービター	2016年3月14日	スキアパレッリEDM		2016年10月16日スキアパレッリの投下は失敗、2016年10月19日火星軌道
○	アラブ首長国連邦	al-Amal	2020年7月19日			2021年2月9日火星軌道
○	中華人民共和国	天問1号	2020年7月23日		祝融号	2021年2月10日火星軌道、2021年5月14日軟着陸成功

火星探査の失敗例の多さについて

2008年までに火星に向かった全ての探査機のうち、およそ3分の2が任務完了後に、あるいは開始前に何らかのトラブルを起こしている。例えばソ連が打ち上げた16機、ロシアが打ち上げた1機の火星探査機で完全な成功を収めたものは1機もなく、日本が打ち上げた唯一の探査機のぞみも有用な火星の探査を行うことはできなかった。欧州が打ち上げた周回機マーズ・エクスプレスは成功を収めたものの、着陸機ビーグル2は失敗に終わった。比較的成功率の高いアメリカの火星探査機でも19機のうち5機が故障を起こしている^[1]。この高い失敗率は、間違いにつながり得る多くの事柄に帰すると考えられるが、明確な原因が不明なまま失敗したり通信を絶ったものも多い。研究者の中には、冗談半分に地球・火星間の「バミューダトライアングル」とか、火星探査機を食い物として生きる「大いなる宇宙の悪霊^[2]」などに言及するものもいるほどであり、この現象は「火星の呪い^[3]」としても広く知られている。

トラブルが頻発する要因のひとつに、地球から火星まで電波信号が到達するのに4分から20分かかるため、地球からの遠隔操作では不慮の事態に対処しづらいという事があるが、これは自動制御技術の進歩により克服されつつある。また火星はその重力の大きさに対して大気が非常に希薄であるため、着陸時に従来のパラシュートによる方法では十分な減速が行えず観測機にダメージを与える事が多かった。このため逆噴射による減速のほか^[4]、近年はエアバッグによる着地やキュリオシティのスカイクレーン方式など、ユニークな着陸手段が取られる様になっている。

探査における焦点

初期の望遠鏡観測は、当初季節的な植生変化によるとされた表面の色の変化と、知的生物の設計によるとされた線の特徴を明らかにした。これらの間違った初期の解釈は、遍く公衆の火星に対する興味を引きつけた。その他の望遠観測は火星の2つの衛星と、乾燥した水路と窪地、氷に覆われた極冠、太陽系最高峰のオリンポス山、太陽系最大級の峡谷系、マリネリス峡谷を発見した。これらの発見はこの赤い惑星の研究と探査に対する更なる興味をそそっただけだった。火星は、ほぼ同時期に形成した地球のように岩石から成る惑星であるが、表面積は地球の4分の1から3分の1に過ぎず、地表は冷たく砂漠のようである。科学者による探査における焦点項目には以下のものがある：