主な宇宙探査機・人工衛星の紹介
ルナ２号 (Luna 2)

1959年、はじめて月の表面に突入しました。（旧ソビエト連邦）

ルナ３号 (Luna 3)

1959年、はじめての裏側の写真を撮影しました。（旧ソビエト連邦）

マリナー２号 (Mariner 2)

1962年12月、はじめて金星への接近に成功しました。この探査機の観測結果から、金星がおもに二酸化炭素からなる大気と厚い雲に囲まれていることと、金星の表面が非常に高温（当時の観測結果では摂氏約 480度、現在では約530度とされています）であることが確認されました。

マリナー３号 (Mariner 3)

1964年11月５日に打ち上げられましたが、地球軌道から火星へと向かう軌道に投入されたときに防護カプセルの切り離しに失敗しました。その結果、太陽電池に太陽光が届かず、すぐに蓄電池の電力がなくなって機能を停止しました。現在は太陽を中心とする軌道を回り続けています。この探査機はマリナー４号とともに火星に接近して観測を行う予定でした。

マリナー４号 (Mariner 4)

マリナー３号の姉妹探査機。こちらのほうは1965年に実際に火星に到達して初めての火星表面のクローズアップ写真（全部で22枚）撮影に成功しました。この際の観測から、火星表面がクレーターで覆われていること、火星の大気がそれまで考えられていたよりもずっと薄いことがわかりました。このことから、多くの科学者たちは、火星が地質学的にも生物学的にも死んだ星であるとの結論を下しました。

マリナー９号 (Mariner 9)

打ち上げに失敗したマリナー８号の姉妹探査機。1971年にはじめて火星の回りを周回する探査機になりました。火星表面にある巨大な火山を発見したり、かつて水が火星表面を流れていた証拠である深い渓谷が存在することを示すなど、赤い惑星と呼ばれる火星に関する初めての観測結果を次々と地球に送信してきました。また、火星の２つの衛星であるフォボスとダイモスのクローズアップ写真もこの探査機によって初めて撮影されました。

アポロ (Apollo)

1969年から1972年にかけて６回の有人月着陸を行い、月の土を地球に持ち帰りました。

ルナ１６号 (Luna 16)

1970年に無人で月に着陸し、月の土を地球に持ち帰りました。（旧ソビエト連邦）

パイオニア10号 (Pioneer 10)とパイオニア11号 (Pioneer 　　11)

パイオニア10号は、1973年、初めて木星に接近した探査機です。パイオニア11号は11号に続いて1974年に木星に接近し、さらに1979年には初めて土星への接近にも成功しました。パイオニア10号と11号は小惑星帯と木星の強い磁気圏を通過しても正常な機能を失わないことが可能かどうかを調べることも重要な任務の一つでした。小惑星帯の通過は問題となるような危険はありませんでしたが、木星の磁気圏にとらえられたプラズマ粒子にはあやうく衝突してダメージを受けるところでした。この際の観測データはボイジャー計画の成功に欠かせない貴重なデータとして活かされました。

パイオニア10号と11号に搭載された発電気の電力は次第に低下してきているものの、どちらの探査機もまだ正常に機能し続けており、探査機から送信される電波はいまだに地上で受信されています。ただし、パイオニア11号は、搭載されたどの科学観測機器を動作させるにも十分な電力を発生させることができなくなりました。そのため、今後は定常的な運用は行われないでしょう。しかし、低電力の状況下での電子機器の性能を調べるため、定期的に技術的なデータは取得されることになっています。パイオニア10号は現在でも貴重な科学データを取得し続けています。

太陽系の外へと向かうはじめての探査機として、パイオニア10号と11号には金でメッキされた縦 15.2 cm 横 22.9 cm の大きさのアルミニウムの銘板が機体にボルトで取り付けられており、そこには地球外知的生命体に遭遇した場合を想定して人類からのメッセージが刻まれています。

マリナー10号 (Mariner 10)

いったん金星に接近し、金星の重力を効果的に利用して1974年初めて水星に到達しました。金星に接近した際、紫外線カメラを用いてマリナー10号以前に撮影されたことのない金星の厚い雲の細かな様子の撮影に成功し、金星の雲が４日で金星表面を１周していることを明らかにしました。マリナー10号は1974年から翌年にかけて姿勢制御用の燃料を使い果たすまでに全部で３回水星への接近を繰り返しました。この観測によって、水星の表面が無数のクレーターで覆われていること、質量がそれまで考えられていたよりもかなり重いことが明らかになりました。このことを説明するため、水星の中心部には水星の質量の75％を占める鉄のコア（内核）があると考えられました。

ベネラ７号 (Venera 7)

1970年、金星の表面から観測データを地球に送信してきました。地球以外の惑星の表面から観測データを地球に送ってきたのはこの探査機が初めてでした。

ベネラ９号 (Venera 9)

1975年、金星に初めて軟着陸をし、金星表面の写真映像を撮影しました。地球以外の惑星に軟着陸したのはこの探査機が初めてです。（旧ソビエト連邦）

パイオニア・ビーナス (Pioneer Venus)

1978年、金星の回りを周回する軌道船から４つの観測船を切り離し、金星表面の高品質な初めての地図を作成しました。

バイキング１号 (Viking 1)

バイキング１号は米国フロリダ州にあるケープカナベラル空軍基地から1975年８月20日にタイタン３Ｅ－ケンタウルスＤ１ロケットによって打ち上げられました。1976年７月19日に火星軌道に到達、翌20日には着陸船がクリス高原の西の斜面に軟着陸しました。着陸船は軟着陸後すぐに火星に微生物が生息するかどうかの調査を計画通り開始しました－この調査の結果の解釈については、いまだに火星に生命が存在しているかどうか議論が別れています。また、着陸船から送られてきた着陸船周囲のカラーパノラマ写真は世界に衝撃を与えました。それまで火星の空の色は暗い青色と考えられていましたが、バイキング１号の送ってきた写真の空はピンクがかった色をしていました（空の色がピンクがかっているのは、火星の赤い細かな土が塵となって薄い大気中に漂い、それが太陽の光を反射させているためだと考えられています）。

バイキング２号 (Viking 2)

バイキング２号は1975年９月９日打ち上げ、1976年８月７日に火星軌道に到着しました。軟着陸船がユートピア高原に着陸したのは1976年９月３日でした。バイキング２号の行った観測はバイキング１号の観測とほぼ同じですが、バイキング１号では正常に機能しなかった地震計の観測も順調に行われ、『火震』が１回記録されました。

バイキング１号の着陸船からの信号は1982年11月11日を最後に途絶えてしまいました。その後、６ヵ月半にわたってバイキング１号の着陸船との交信を再開させる試みが続けられましたが、1983年５月21日に計画は正式に終了となりました。

バイキング１号の着陸船は、その後着陸船画像処理チームのリーダーとしての功績をたたえてトーマス・Ａ・マッチ (Thomas A. Mutch) 記念観測所と名づけられました。観測所の名前を示す銘板は、将来の有人火星探査のときに着陸船に取り付けられることになっており、それまでの間は米国ワシントンＤＣの国立航空宇宙博物館に大切に保存されています。

ボイジャー１号 (Voyager 1)

ボイジャー１号は1977年９月５日に打ち上げられ、1979年３月５日に木星のそばを通過、1980年11月13日に土星のそばを通過しました。ボイジャー２号は1977年８月20日に打ち上げられ、1979年８月７日に木星のそばを通過、1981年８月26日に土星、1986年１月24日に天王星、1989年８月８日に海王星のそばをそれぞれ通過しました。ボイジャー２号が４つもの外惑星に次々と接近して観測を行うことができたのは、４つの惑星の位置の組み合わせが絶妙だったためで、このようなチャンスは計算によると189年に１度しかありません。ボイジャー１号は土星のそばを通過するときに最適な軌道を選んでやれば冥王星へと向かう軌道に乗せることも可能でしたが、ジェット推進研究所は冥王星の観測を行うかわりに土星の衛星ティタンにできる限り接近して観測を行うことを優先しました。

ボイジャーの２つの探査機により、４つの巨大惑星（木星・土星・天王星・海王星）とその衛星や環に関する私たちの知識は飛躍的に深くなりました。まず、木星の大気の複雑な運動の様子が明らかになり、雷やオーロラも確認されました。また、木星に３つの衛星が新しく発見されました。さらに、木星に環があることが発見されたことと、木星の衛星イオに硫黄を成分に含む活火山の活動が確認されたことは世界中の人々を驚かせました。イオの火山活動は木星の磁気圏の状態にも深く影響を与えていることもわかりました。

土星への接近のときには、土星の環が1000本を超える細い帯状の環からなっていることと、７つのそれまで知られていなかった衛星が新たに発見されました。そのうちのいくつかの衛星は土星の環を重力的に安定な状態に保つためにボイジャーが土星に接近する前から存在が予測されていた衛星で、そのような衛星は『シェパード衛星（羊飼い衛星）』と呼ばれます。土星の大気の動きは木星に比べるとおとなしく、巨大なジェット気流が乱れることなく流れています。33年の周期で大白斑と白い帯が交互に現われる現象が知られています。土星の衛星ティタンの大気は透明度が低くよどんでいました。また、別の衛星ミマスには隕石の衝突でできた大きなクレーターがひとつあり、映画『スターウォーズ』に出てくるデススターにそっくりです。土星の環に発見された不思議な構造‥２本の環がからまりあっていたり、環がねじれていたり、土星の中心から放射状に濃淡の模様が見られたり‥はいまだにどのようにして形成されたのか明確な説明が与えられていません。

ボイジャー２号 (Voyager 2)

ボイジャー２号は、宇宙技術の粋の限りを結集して、木星と土星に続いてさらに天王星、海王星へと航海を続けました。天王星は一見単調な色で模様もなくのっぺりとしていました。しかし、目に見えない不思議な性質を持っており、天王星の回転軸は完全に横に傾いていますが、磁気軸はその回転軸からもおおきくずれて傾いていることがわかりました。そのため、天王星の磁気圏は特殊な構造をしています。天王星の衛星アリエルとミランダの表面はどちらもいろんな地形が継ぎはぎに組み合わされたような奇妙な性質をもっていることもわかりました。ボイジャー２号が天王星に接近する前から天王星には環があることがわかっていましたが、ボイジャー２号の接近によって新たに１本の環と10個の新しい衛星が発見されました。

天王星とは対照的に、海王星の大気の運動は活発で、無数の雲の形もはっきりと確認されました。ボイジャー２号が観測を行うまでは、海王星には断続的に途切れ途切れの環があるのではないかとされていましたが、じつはこれは１本につながった完全な環で、ところどころが斑点状に太くなっているのだということがわかりました。また、新たに２本の環と６個の衛星が発見されました。海王星の磁気軸もまた傾いていました。海王星の衛星トリトンの表面にはマスクメロンのような模様と液体の噴出する間欠泉のような地形が発見されました。（絶対温度38度の世界で液体でありえる物質とはいったい何でしょう？）

もし今後もボイジャーが順調に飛行を続ければ、２つの探査機との交信は2030年ころまでは十分続けることができそうです。燃料であるヒドラジンはまだ十分に残っています‥ボイジャー１号は2040年まで、ボイジャー２号は2034年まで姿勢を制御することが可能です。ただ、ボイジャーがいつまで観測を続けることができるかはＲＴＧ（RTG : Radio-isotope Thermalelectric Generator ‥ 放射性同位元素から発生する熱を利用した発電機）と呼ばれる発電機の出力がいつまでもつかにかかっています。2000年までにはＵＶＳ（UVS : Ultra-Violet Spectrometer ‥ 紫外線分光装置）が必要とする電力は供給できなくなり、2010年までにはすべてのセンサーの電源を同時に入れておくことができなくなります。そのときには、搭載されているセンサーのうちのいくつかの電源を切ったり入れたりして時間を区切って観測を行うようになります。このようにして10年間程度は観測を継続することはできますが、その後は電力が不足して探査機を正常に機能させることはできなくなるでしょう。

ジオット (Giotto)

ジオットは1985年７月２日にアリアン１型ロケットによって打ち上げられたＥＳＡ（欧州宇宙機構）の探査機で、1986年３月13日にハレー彗星の中心核から540±40ｋｍにまで接近しました。ジオットにはカラーカメラを含めて10種類の観測装置が搭載され、探査機がハレー彗星に最も近づく寸前に地上との交信が一時的に途絶えてしまうまでの間観測データを地上に送信し続けました。ジオットの観測装置はハレー彗星に接近した際、彗星を囲んでいる塵粒子が高速度で探査機に衝突したため大きなダメージを受け、観測終了後にはすべての観測装置のスイッチが切られました。

1990年４月、ジオットの観測装置にふただび電源が投入されました。 10個の観測装置のうち、３つは正常に機能していること、４つの観測装置は一部に障害があるものの使用が可能であること、そしてカメラを含む残りの３つの観測装置は使用できないことが確認されました。 1990年７月２日、地球に接近し、軌道を変えて７月10日グリッグ－スキエレラップ彗星に接近して観測に成功しました。

クレメンタイン (Clementine)

米国国防総省弾道ミサイル防衛局（かつての戦略防衛構想局）と米国航空宇宙局（ＮＡＳＡ）の共同計画により、ローレンスリバモア研究所で開発されたセンサーの機能確認のために打ち上げられました。探査機は海軍研究所によって設計・制作され、1994年１月25日に月を周回する楕円軌道に向けて打ち上げられました。クレメンタインは月の表面からの距離を425kmから 2950kmに変化させながら、２ヶ月にわたって詳細な月の地図の作成の任務を果たしました。探査機に搭載された観測機器のなかには紫外線から赤外線までをカバーする画像取得装置が含まれており、その中には月の中緯度地域の高度を測定することも可能な画像ライダーもあります。1994年５月始めには小惑星 1620 ジオグラフォスに接近して観測を行うための軌道に投入されて月を周回する軌道から離れることになっていましたが、機器の故障が発生したため軌道の修正は成功しませんでした。しかし、その後の努力によってクレメンタインの操作はふただびできるようになりました。今後のクレメンタインの観測計画は現在検討されいるところです。

マーズ・オブザーバ (Mars Observer；火星観測機)

火星表面を１画素あたり1.5ｍの高解像度カメラを搭載した火星軌道船で 1992年９月25日にタイタン３型ロケットによって打ち上げられました。 1993年８月21日、火星を周回する軌道へ軌道変更するための準備をしている際、突然地上との交信ができなくなりました。しばらく交信を回復させるための努力が続けられましたが、ついに計画は断念されました。マーズオブザーバが予定していた観測計画は 1996年11月に打ち上げられる予定のマーズグローバルサーベイヤー (Mars Global Surveyor；火星地表測量機) によって引き継がれることになっています。

マゼラン (Magellan)

1989年５月に打ち上げられたマゼランは、金星表面の98％をカバーする地図を300ｍよりも細かい解像度で作成し、金星の表面の95％をカバーする領域の重力分布を詳細に調べました。主要な任務を終了したのち、80日間にわたる大気ブレーキプログラムを実行し、軌道を円軌道に近づけながら軌道高度を下げました。1994年の秋、太陽電池パネルの劣化によって十分な電力が供給できなくなるまえに、故意に金星大気への突入を指令し、大気ブレーキのためのさらに詳しいデータの収集を行いました。このテクニックは、将来の惑星探査ミッションで燃料を大幅に節減するのに大きく寄与する可能性をもっています。

スプートニク1号　打ち上げ

今から40年前の1957年10月４日に旧ソ連から打ち上げられたスプートニク１号は、世界初の人工衛星として地球を回りました。それは重さが83.6キログラムという小さなもので、もちろん人は乗っていない無人の人工衛星でした。
　一方、アメリカ合衆国は旧ソ連に４ヶ月近く遅れて、1958年１月31日に重さ14キログラムのエクスプローラー１号の打ち上げに成功しました。そして、この年の７月29日に有名なNASA（アメリカ航空宇宙局）が設立されました。

ヴォストーク1号　打ち上げ

無人の人工衛星の打ち上げと衛星軌道投入に成功したアメリカ合衆国と旧ソ連は、次に人間が乗る有人人工衛星の計画を進めていました。そして、1961年４月12日、旧ソ連はガガーリン宇宙飛行士が乗ったボストーク宇宙船の打ち上げに成功しました。人類初の宇宙飛行士となったガガーリン飛行士の「地球は青かった」という言葉はあまりにも有名です。