火星基地の計画としくみを実物大の模型で歩いて確かめる

まだ建てられていない基地

火星基地の計画では、居住棟、酸素製造装置、探査車を組み合わせて暮らしを支えます。この展示では基地を実物大で配置し、立っている人の目の高さである 1.6 m から、建物の大きさや間隔を歩いて確かめられます。未来の火星基地の絵にはドーム、探査車、赤い空がよく描かれますが、それぞれの寸法や、建物の間を歩く感覚までは伝わりません。

まず大切なのは、この基地は実在しないということです。火星に人は着陸しておらず、NASA も火星居住棟の最終設計を決めていません。公表しているのは研究案です。Mars Design Reference Architecture 5.0 (2009) は、地表に約 500 日間滞在し、乗員より先に貨物を着陸させ、火星の大気から酸素をつくり、長距離の移動に与圧探査車を使う計画を示しています。2023 年の NASA の Mars Surface Habitat 概念研究では、大型の与圧探査車で生活する代わりに、専用の居住棟と非与圧の地形走行車を組み合わせています。モデルの主な設備は、これらの研究を参考にしています。寸法、配置、色はモデル用に選んだものです。

一方、画面の数値には別の根拠があります。重力、気圧、気温、1 日の長さ、地平線までの距離、電波の遅れは NASA のデータを使っています。以下でそれぞれの計算を説明します。

脚で支えられ、エアロックを備えた居住棟

モデルの居住棟は直径 8 m の円形モジュールです。6 本の脚で支えられ、床は地面から 1.3 m の高さにあります。床が高いのは、NASA の 2009 年の計画で、居住棟を地上で組み立てず、完成した状態で専用の着陸機に載せて運ぶためです。また、火星の細かい塵は風で運ばれ、地面に置かれた物の周囲に積もるので、高さを設けることは塵への対策にもなります。

南側に短い筒が突き出しています。これがエアロックです。乗員は中に入り、内側の扉を閉め、大気を居住棟に回収してから外側のハッチを開けます。この手順を省くと、外出のたびにエアロックを満たす空気をすべて宇宙へ捨てることになります。呼吸する空気をすべて製造するか運ぶ必要がある惑星では、無視できない損失です。

東側に停まる与圧探査車には、もう一つの出入り口があります。後部の壁にある 2 個のスーツポートは、宇宙服を外側から固定する輪です。乗員は車内から宇宙服の背中を通って入り、そのまま車から離れます。塵の付いた服を外に残せるうえ、エアロックより失う空気が少なくて済む仕組みとして、モデルに取り入れています。

弱い日差しを受ける太陽電池

火星と太陽の平均距離は、地球の場合の約 1.52 倍です。太陽光は距離の二乗に比例して広がるので、1 平方メートルに届く量が減ります。NASA の火星ファクトシートでは、火星の平均距離で 586.2 W/m²、地球で 1,361 W/m² です。586.2 / 1,361 = 0.43、つまり 43% になります。

モデルには 15 枚のパネルを 3 列に並べ、正午の太陽へ傾けています。この架空の地点は赤道より北の 22° にあるため、正午の太陽は南に見えます。もう一つの障害は塵です。ガラスに積もると発電量がさらに減り、風や乗員が除去するまで回復しません。火星の太陽電池式着陸機は、長年このように電力を失ってきました。

太陽光発電は設備が見やすく、周囲を歩けるのでモデルに採用しました。実際には NASA の 2009 年の基準計画は、地表の電源として核分裂を優先しています。原子炉は夜間や砂嵐でも安定して発電でき、酸素製造には多くの電力が必要だからです。本物の基地では、片方だけ、または両方を使うことが考えられます。

Perseverance の MOXIE が実証したこと

NASA のファクトシートによると、火星の大気は体積の 95.1% が二酸化炭素で、酸素は 0.16% しかありません。そのまま呼吸はできませんが、二酸化炭素にも酸素が含まれています。CO₂ 分子を分解すると、酸素と一酸化炭素を得られます。

NASA は Perseverance に載せた MOXIE、Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment で、これを火星上で試しました。NASA は装置の大きさを電子レンジほどと説明しています。火星の大気を取り込み、圧縮し、電気化学的な過程で CO₂ 分子から酸素原子を 1 個ずつ取り出しました。2021 年の着陸から 2023 年 8 月 7 日の最終運転まで、16 回酸素を製造しています。NASA の公表値は次のとおりです。

• 酸素の総量は 122 g。小型犬が 10 時間に呼吸する量に相当します。
• 最大で 1 時間に 12 g。装置に対する NASA の当初目標の 2 倍です。
• 純度は 98% 以上です。
• 16 回目の最終運転では 9.8 g を製造しました。

MOXIE は実証装置です。それ以上の役割はありません。NASA は次の段階として、酸素の液化と貯蔵もできる実規模のシステムを挙げています。探査計画では、酸素の大部分は乗員を火星から離陸させる機体の推進剤になります。モデルの酸素工場は、そのような実規模の設備を表しています。内部の金色の箱は MOXIE を意識したもので、隣の白い球 2 個は貯蔵タンクです。

0.38 g で歩き、跳ぶ

NASA のファクトシートによると、火星の平均表面重力は 3.73 m/s²、地球は 9.82 m/s² です。3.73 / 9.82 = 0.38 なので、体重に働く力は地球の 38% になります。質量は変わらないため、動き始めたり止まったりするのに必要な力は地球と同じです。

ジャンプボタンでは、軽く跳ぶ程度の初速度 2.0 m/s を与えます。重力 g に逆らって上昇すると、高さは h = v² / 2g、滞空時間は t = 2v / g です。

• 火星では h = 2.0² / (2 × 3.73) = 4 / 7.46 = 0.54 m、t = 2 × 2.0 / 3.73 = 1.07 s です。
• 地球では h = 4 / (2 × 9.82) = 0.20 m、t = 4 / 9.82 = 0.41 s です。

高さの比は 9.82 / 3.73 = 2.63 倍です。操作で地球の重力に切り替え、もう一度跳ぶと違いがわかります。左上には直前のジャンプの高さと滞空時間が表示されます。描画の間に頂点を通り過ぎても、モデルは正確な最高点を求めます。ただし、実際の宇宙服はかなり重く、同じ脚力なら着用者の初速度は下がります。このモデルでは宇宙服の質量を省いています。

薄く冷たい大気と、少し長い 1 日

居住棟の近くに立つ気象観測塔は、火星着陸機の気象観測装置を表しています。観測値は左上の枠に表示されます。

• 気圧。 ファクトシートの平均半径での値は 6.36 mb (6.36 hPa) で、季節により 4.0 から 8.7 mb まで変化します。地球の海面では 1,013 hPa なので、火星はその約 0.6% です。保護なしでは体液が沸騰し始めるほどの低圧のため、宇宙服や与圧した部屋は欠かせません。
• 気温。 Viking 1 の着陸地点では、夜明け直前の約 −89 °C から午後の −31 °C まで変化しました。ファクトシートの惑星全体の平均値は約 −59 °C です。モデルでは時刻のスライダーに合わせ、この Viking 1 の両極値を結ぶ単純な日変化曲線を使います。
• 1 日の長さ。 ソルと呼ぶ火星の太陽日は 24.6597 時間、つまり 24 h 39 min 35 s です。運用チームはこれを 24 の「火星時間」に分けます。1 火星時間は地球の 24.6597 / 24 = 1.0275 時間、約 61.65 分です。表示の時計もこの時間を使っています。

夕焼けが青くなる理由

探査車の写真で見る昼の火星の空は、バタースコッチや錆に似た色をしています。日没になると、太陽のすぐ周囲が青くなります。NASA の Curiosity は 2015 年 4 月 15 日、956 ソル目に Gale crater からこの様子を撮影しました。

NASA の写真解説 (PIA19400) に理由があります。火星の大気中の塵には、長い波長より青い光を通しやすい細かい粒子があります。そのため青い光は空の太陽に近い部分にとどまり、黄色や赤い光は空全体へ散乱します。昼は塵の錆色が空を満たしますが、日没には光がより多くの大気を通るので、太陽付近の青さが目立ちます。

モデルの空は、この説明に沿った小さなシェーダーで描いています。空の大部分は塵の色で、地平線付近ほど明るくなります。太陽の周囲には光のにじみがあります。太陽が低くなると、にじみは淡い黄色から青へ変わり、反対側の空は暗い茶色になります。時刻を 17:50 頃にして、西を見てください。

地平線までの距離

火星は地球より小さい球なので、地面の曲がりが早く効いてきます。半径 R の球面から高さ h にある目までの地平線の距離は、d = √(2Rh + h²) です。NASA の火星の体積平均半径 R = 3,389.5 km と、h = 1.6 m を使うと、次のようになります。

• d = √(2 × 3,389,500 × 1.6 + 1.6²) = √10,846,402.56 = 3,293 m、約 3.3 km です。
• 地球 (R = 6,371 km) では、同じ目の高さから約 4,515 m、つまり 4.5 km 先まで見えます。
• 月 (R = 1,737.4 km) では約 2,358 m です。

モデルの地形は、平面から x² / 2R だけ下がる単一のメッシュでつくり、式どおりの位置に地平線が来るようにしています。1 から 3 km 先の低い台地は、その上に顔を出します。

遅れて届く地球との通信

電波は光速の 299,792.458 km/s で進みます。NASA のファクトシートでは地球と火星の距離は 5,460 万から 4 億 140 万 km です。距離を光速で割ると、片道の遅れが求まります。

• 最接近では 54,600,000 / 299,792.458 = 182 s、3.0 分です。
• 平均的な衝 (7,834 万 km) では 261 s、4.4 分です。
• 最も遠いときは 401,400,000 / 299,792.458 = 1,339 s、22.3 分です。

遠いときには質問と返事の往復に約 45 分かかります。リアルタイムの会話はできないので、乗員は自分たちで問題に対処し、手紙に近い形で連絡を送ることになります。操作の地球・火星間距離スライダーで距離を変えると、遅れも再計算されます。約 780 日ごと、NASA のファクトシートの会合周期でおよそ 26 か月ごとに、太陽が両惑星の間に入る合になります。NASA はこの時期、数週間、2023 年 11 月には 2 週間、火星探査機への指令を止めます。太陽の高温の荷電ガスが電波を乱すためです。

10 の区域を歩く

基地は、整地した同じ平原の 10 区域に広がっています。出発地点には脚付きの居住棟、エアロック、最初の太陽電池があります。南には居住棟内部の切断模型、宇宙服室、温室があります。西には土塁の後ろに小型原子炉を置く電源区画、東には酸素工場と氷採掘場、その先に探査車の車庫があります。南東に着陸場、北に道標と岩石標本のある展望地点、南西に探査機模型が並ぶ長い区画があります。

区域を開くと各地点へ移動できます。図鑑では 144 個すべての対象を名前や種類で検索でき、右上の小さな地図も使えます。地図を 1 回クリックすると拡大し、もう 1 回クリックするとその地点へ移動します。各区域は初めて近づいたときにつくられるので、まだ訪れていない区域の処理負荷はかかりません。

基地の各区域は構想です。それぞれ NASA や ESA の研究、国際宇宙ステーションでの試験、地球上の実験施設を参考にしており、カードに出典を示しています。探査機の区画は別です。そこには実在する機械を実物大で並べ、NASA と CNSA の記録に基づく着陸日時と地点を添えています。

居住棟の内部と Houston の 3D プリント施設

中庭の南にある切断模型は、Houston の Johnson Space Center にある NASA の CHAPEA 居住施設、Mars Dune Alpha を参考に配置しました。施設は 1,700 平方フィート、約 158 m² の平屋で、セメントに似た材料を層状に積み重ねて造られています。2023 年 6 月から 2024 年 7 月まで、4 人の志願者が 378 日間、通信の遅れ、物資の制限、模擬船外活動などを伴う火星生活を想定して暮らしました。

NASA が挙げる設備は、4 人分の個室、作業机、医療区画、共用生活空間、調理室、食料栽培区画です。モデルにも同じ種類の場所があります。南の扉から入ると、丸いテーブルのある共用空間です。西の壁沿いに個室、北に調理室と食料庫、東に運動設備と栽培棚を置いています。屋根を省いて、部屋に日が入り、壁越しに中を見られるようにしました。

一部の設備には火星基地で重要になる数値があります。隅の退避室は水容器と物資で囲んでいます。Curiosity の放射線検出器が、地表で宇宙線による平均約 0.67 ミリシーベルトの 1 日線量を測ったためです。水再生装置と空気浄化装置は、すでに宇宙ステーションで使われる装置を表しています。人は 1 日に約 1 kg の二酸化炭素を吐き出し、NASA の生命維持の基準値では 0.82 kg の酸素を吸います。

宇宙服室と、空気を失わない仕組み

居住棟内は地球の海面に近い 1,013 hPa、外は平均 6.36 hPa です。エアロックを満たして排気するたび、先にポンプで居住棟へ戻さない限り、その空気を失います。宇宙服室のポンプは数ヘクトパスカルになるまで空気を回収し、最後の薄い残りだけを外へ捨てます。エアロックを小さくするのもこのためです。

別の方法がスーツポートです。宇宙服を外壁に掛け、背中のハッチを輪に密着させます。着用者は室内から背中を通って入り、そのまま離れます。部屋全体を排気する必要がなく、塵の付いた宇宙服も室内に入りません。NASA の与圧探査車の研究も、同じ理由でスーツポートを使います。

塵の対策も空気と同じほど重要です。火星の塵は非常に細かく布に付着し、Phoenix は土壌から約 0.5% の過塩素酸塩を検出しました。人体に有害なため、宇宙服室にはブラシ清掃設備があり、土壌標本は居住棟の密閉したグローブボックスで扱います。

操作の宇宙服着用をオフにすると、大気に直接さらされた場合がわかります。6 hPa は、水が体温で沸騰する圧力よりはるかに低く、人は約 15 秒で意識を失います。警告には、宇宙服なしで宇宙に立つ場合を説明する展示へのリンクがあります。

赤と青の光で食料を育てる

植物は主に赤と青の光を使います。葉緑素は赤の約 630 から 660 ナノメートルと、青の約 450 nm を強く吸収し、緑の多くを反射します。そのため宇宙ステーションの植物用照明は、赤と青の LED が中心です。葉を自然な色に見せ、異常に気づきやすくするため、少し緑も加えています。

宇宙ステーションの NASA の Veggie では、2015 年 8 月に宇宙飛行士が食べた赤いロメインレタスや、2016 年に開花したヒャクニチソウを育てました。その後、大型の Advanced Plant Habitat ではラディッシュと、2021 年にはトウガラシを育てています。地球では German Aerospace Center が、2018 年から 2023 年まで、南極の Neumayer III 基地から 400 m の場所で EDEN ISS 温室を運用しました。最初のシーズンには栽培面積 12.5 m² から 268 kg の食料を収穫しました。光は 1 平方メートル毎秒 330 から 600 マイクロモル、温度は 21 °C、二酸化炭素は約 1,000 ppm に保ちました。

モデルの温室には、葉物の棚、レタス、ヒャクニチソウ、トウガラシ、ラディッシュ、矮性コムギの 6 つの栽培床があります。奥には火星土壌のトレーがあり、まず過塩素酸塩を洗い流す必要があると記しています。火星には一つ利点があります。大気のほぼすべてが植物に必要な二酸化炭素なので、温室へ外気から取り込めることです。

砂嵐には何枚のパネルが必要か

表示では、季節、緯度、大気中の塵を使い、水平なパネル 1 枚が 1 ソルに集める太陽光を合計しています。計算は次の手順です。

1. 大気の上端での太陽光。 火星と太陽の距離は、地球の場合の約 1.38 から 1.67 倍まで変わります。光の強さは 1,361 W/m² を距離の二乗で割るため、約 715 から 490 W/m² の間で変わります。季節スライダーで軌道上の火星を動かします。近日点は Ls 251° です。
2. 太陽の高さ。 1 ソルの各時刻で、地点の緯度 (22° N) と季節の赤緯から太陽高度を求め、水平パネルに対してその正弦を掛けます。
3. 塵。 直達光は e^(−τ/μ) 倍に減ります。τ は塵の光学的厚さ、μ は太陽高度の正弦です。塵で散乱した光も届きますが、モデルでは塵が非常に濃くなるとこの割合も減らします。最後の部分はモデルの仮定で、非常に濃い塵で 1 ソルの日射が 10 分の 1 未満になるように設定しています。
4. パネル。 1 枚は 2.5 m × 1.5 m、面積 3.75 m² で、光の 25% を電気に変えます。これもモデル上の設定です。

澄んだ大気 (τ 0.5)、Ls 0° では、1 枚で 1 ソルに約 2.6 kWh を得ます。モデルの基地は常に 5 kW、1 ソルに 5 × 24.66 = 123 kWh を使うので、約 48 枚必要です。τ 5 では同じパネルが約 0.67 kWh になり、約 184 枚必要です。Opportunity の地点で推定 τ 10.8 に達した 2018 年 6 月のような嵐では、400 枚を超えます。これが最初の課題であり、NASA の計画が核分裂に繰り返し注目する理由です。

太陽に頼れないときの核分裂電源

NASA の Kilopower 計画は、Kilopower Reactor Using Stirling Technology、略称 KRUSTY という小型原子炉を、2017 年 11 月から 2018 年 3 月まで Nevada National Security Site で試験しました。ウラン 235 の炉心がナトリウムのヒートパイプを温め、その熱を Stirling エンジンへ運んで電気に変えます。試験には 28 時間の全出力運転も含まれました。この研究は NASA の地表核分裂電源計画へ引き継がれ、月での 10 キロワット級の実証を目指しています。

原子炉は夜や塵に左右されません。一方で質量、放射線、廃熱が問題になります。モデルの原子炉は電源区画の奥、土塁の後ろにあり、エンジンで使えない熱を捨てる放熱板を備えています。実物はもっと遠く、計画では数百メートルから 1 キロメートル離すことが検討されています。

Curiosity と Perseverance は、別の種類の原子力をすでに使っています。後部のひれ付き円筒は、多目的放射性同位体熱電気転換器です。二酸化プルトニウムの崩壊熱を使い、探査開始時には昼夜を問わず約 110 W を生みます。

呼吸用の酸素とロケット用の酸素

MOXIE は、火星の機械が大気から酸素をつくれると実証しました。基地に必要な規模を求めるには、まず呼吸量を考えます。NASA の生命維持の基準値は 乗員 1 人 1 日あたり 0.82 kg です。4 人が 1 ソル (24.66 時間) に使う量は 4 × 0.82 × 24.66 / 24 = 3.37 kg です。

最高の毎時 12 g なら、MOXIE 規模の装置 1 台は 1 ソルに 12 × 24.66 = 296 g をつくります。3.37 kg を 0.296 kg で割ると 11.4 なので、12 台あれば 4 人の呼吸を支えられます。展示の酸素の課題はこの計算です。

呼吸用はわずかな部分です。NASA の計画では、大部分の酸素は乗員を軌道へ戻す上昇機のタンクに入ります。酸素がロケット推進剤の質量の大半を占めるためです。必要量はキログラムではなくトン単位です。モデルの酸素工場がコンテナ 1 個分あり、着陸場からロケットへ燃料配管が延びているのはそのためです。

平原の下に眠る氷

水は飲料であり、放射線の遮蔽材であり、酸素やロケット燃料の原料です。火星には凍った水が大量にあります。NASA の Mars Reconnaissance Orbiter に載る SHARAD レーダーは、Utopia Planitia の地下で、Lake Superior に匹敵する水量の氷を見つけました。同じ周回機の HiRISE カメラは、中緯度の急斜面で、薄い塵の下にほぼ純粋な氷の層が露出する場所を見つけています。一部では深さ 1、2 メートルにあります。NASA の Subsurface Water Ice Mapping 計画は、複数の周回機のデータをまとめ、地表近くの氷の分布図をつくりました。

モデルの氷の区域には、掘削機、水タンク、水を水素と酸素に分ける電気分解装置、二酸化炭素と水素からメタンと水をつくる Sabatier 反応器、小型の掘削車、鉱物に水を含む土を加熱する炉があります。崖は、氷が露出する急斜面を模したものです。

探査車、車輪、実際の最高速度

火星の探査車は、どれも意図的に低速にしています。地球で走行を計画し、搭載カメラで危険を確認します。車輪は貴重です。探査車の速度の操作では、平坦で硬い地面での次の最高速度を選べます。

中庭の探査車の横に立ち、R キーか運転を押します。Curiosity の速度に設定し、1 分間でどこまで進めるか確かめてください。

車庫にはスーツポート付きの有人探査車の構想、短距離用の非与圧探査車、2 個の車輪があります。Curiosity のアルミニウム製の車輪は直径 50 cm、表皮は約 0.75 mm です。鋭い岩により 2013 年から穴や裂け目が見え始め、現在は損傷を抑える経路を計画しています。NASA Glenn は、岩に沿って曲がり、元へ戻る形状記憶合金ワイヤーのタイヤを開発しています。

着陸場と飛び散る石

ロケットが未舗装の地面へ着陸すると、噴射が土や石を高速で外へ飛ばします。Apollo 12 は月で Surveyor 3 から 163 m の地点に降り、回収された Surveyor の部品には噴射による傷がありました。NASA の噴流と地表の相互作用の研究は、月と火星でまさにこの問題を調べています。モデルの対策は舗装した着陸面、飛散物を受け止める土塁、距離です。実際の計画では居住棟から約 1 キロメートル離しますが、モデルでは歩けるよう約 190 m に近づけています。

着陸場の機体は、脚のある円錐形の一般的な構想で、多くの有人着陸機研究を表しています。特定企業の宇宙船を模したものではありません。隣には NASA が研究する種類の上昇機があり、現地製造した酸素を地表で補給します。

火星で活動した着陸機と探査車

探査機の区画には、着陸してデータを送った各機体を実物大で並べ、説明板を付けています。

最初に軟着陸したのは Mars 3 ですが、1 分以内に通信が途絶えました。そのため Viking 1 が地表で活動した最初の機体とされるのが一般的です。大きさは公表値に合わせています。Viking 着陸機は脚を含め幅約 3 m、Curiosity と Perseverance は長さ 3 m、InSight は丸い太陽電池 2 枚を広げた幅が約 6 m、Phoenix は 5.5 m です。細部は簡略化し、各機体の発見はカードで説明しています。

Ingenuity の初期の飛行

Ingenuity は質量 1.8 kg、直径 1.2 m のローター 2 枚を逆方向へ回します。2021 年 4 月 19 日、別の惑星で初めて動力による制御飛行を行い、3 m 上昇して 39.1 秒間滞空しました。飛行の課題では、その後の経路を元の位置から実際の距離で地面に示します。飛行 3 は 50 m 先まで往復、飛行 4 は 133 m 先まで往復、飛行 5 は Airfield B という新しい地点へ 129 m の片道飛行でした。歩くと数分かかり、地球の 1% の密度の大気で飛ぶ 1.8 kg の機体にとって「133 m」がどれほどかを実感できます。その後も飛行を重ね、2024 年 1 月にローターが損傷するまでに計 72 回飛びました。

展望地点から見えるもの

中庭の北の展望地点には、道標と探査車が調べた地面の標本があります。

• Gale crater は幅 154 km で、中央には高さ約 5 km の層状の山 Mount Sharp があります。Curiosity は層を順に登っています。展望地点の層状の岩は、このような岩石を表しています。
• 幅 45 km の Jezero crater にはかつて湖があり、流れ込む川が扇状のデルタを残しました。Perseverance はここで活動しています。
• ブルーベリーは Opportunity が Meridiani Planum で見つけた、酸化鉄の赤鉄鉱からなる灰色の小球です。岩の中へ染み込む水によって形成されました。この場所に立つと課題を解けます。
• 玄武岩の砂からなる暗い砂丘は、毎年少しずつ動きます。暖かい上昇気流の渦である塵旋風は平原を移動します。Spirit は Gusev crater で多くを撮影しました。
• Olympus Mons は幅約 600 km、高さ約 22 km です。モデルの基地は山頂から西へ 330 km の架空の位置にあります。山は縁の崖を省き、単純な円錐形で描いています。330 km 先では地面が d² / 2R = 330² / (2 × 3,389.5) = 16 km 下がるため、山頂は地平線から約 1° にしかなりません。約 120 km 先の手前の斜面が約 2° と高く見え、山頂を隠します。東の地平線に低く長い稜線は見えますが、山頂は見えません。

Phobos、Deimos と宵の星

火星には小さな衛星が 2 個あります。Phobos は 27 × 22 × 18 km で、地表からわずか約 6,000 km の軌道を、火星の自転より速い 7 時間 39 分で回ります。そのため西から昇って東に沈み、約 4 時間で空を横切り、1 ソルに 2 回見えます。地表からの見かけの幅は、地球から見る月の約 3 分の 1 です。Deimos は幅約 12 km で、ずっと遠く、明るい星のように見えます。時刻スライダーで両方の動きを追えます。

火星から見る地球は、地球から見た金星のような内惑星です。太陽から約 47° より離れず、青い宵の星や明けの星になります。モデルは地球・火星間の距離から位置を決めています。1 億 7,200 万 km では太陽から約 41° 離れ、日没後数時間見られる高さになります。今日の距離をオンにすると、NASA JPL の近似軌道要素から求めた、今日の両惑星の実際の位置を使います。Curiosity は 2014 年 1 月 31 日に Gale crater から地球と月を撮影しました。

モデルと本物の基地の違い

• 基地の配置と各部の寸法はモデル用に決めています。NASA には研究案がありますが、最終設計はありません。
• 歩いて行けるように設備を近づけています。実際の計画では着陸場と原子炉を居住棟から数百メートルから 1 キロメートル離します。
• 居住棟の切断模型は、NASA が示す CHAPEA の部屋の一覧を参考にしていますが、間取り図を再現したものではありません。
• 地点の緯度 (22° N)、Olympus Mons の西 330 km という位置、周囲の地形は架空です。
• 太陽電池は効率 25% と簡略化した塵のモデルを使います。実際の出力は傾き、温度、ガラス上の塵にも左右されます。
• 気温は Viking 1 の最高・最低値を滑らかな曲線で結びます。実際は季節、場所、塵によって変わります。
• 探査機は実物大ですが簡略化しています。一緒に並んでいますが、本物は惑星全体に分散しています。
• ジャンプでは宇宙服の質量を無視しています。