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パーカー・ソーラー・プローブ

出典しゅってん: フリー百科ひゃっか事典じてん『ウィキペディア(Wikipedia)』
パーカー・ソーラー・プローブ
パーカー・ソーラー・プローブの想像そうぞう(NASA)
所属しょぞく NASA / ジョンズ・ホプキンス大学だいがく応用おうよう物理ぶつり研究所けんきゅうじょ
任務にんむ はなれしんりつおおきい軌道きどうにより極端きょくたん対象たいしょう接近せっきんする軌道きどうをとる、周回しゅうかい探査たんさ
接近せっきん通過つうか 金星かなぼし (V7)
周回しゅうかい対象たいしょう 太陽たいよう
打上うちあ日時にちじ 2018ねん8がつ12にち
03:31 (EDT)
打上うちあ デルタ IV ヘビー/スター48BV[1]
打上うちあ場所ばしょ ケープカナベラル空軍くうぐん基地きち SLC-37
任務にんむ期間きかん 6ねん321にち計画けいかく
公式こうしきサイト solarprobe.jhuapl.edu
質量しつりょう 685 kg (1,510 lb)(打上うちあげ[2]
555 kg (1,224 lb)(乾燥かんそう質量しつりょう
50 kg (110 lb)(ペイロード)
寸法すんぽう 1.0 m × 3.0 m × 2.3 m
(3.3 ft × 9.8 ft × 7.5 ft)
消費しょうひ電力でんりょく 343 W (さい接近せっきん)
軌道きどう要素ようそ
軌道きどう傾斜けいしゃかく 3.4°
高度こうど ~5900000 km
とおてん高度こうど 0.73 AUえーゆー
きんてん高度こうど 9.86 RS
軌道きどう周期しゅうき 88 にち
搭載とうさい機器きき
主要しゅよう搭載とうさい機器きき
搭載とうさい機器きき
SWEAPSolar Wind Electrons Alphas and Protons Investigation
SPCSolar Probe Cup
SPANSolar Probe Analyzers
WISPRWide-field Imager for Solar Probe
FIELDSElectromagnetic Fields Investigation
IS☉IS‒EPIIntegrated Science Investigation of the Sun Energetic Particle Instruments[3]
応答おうとう装置そうち
応答おうとう装置そうち Kaバンド
Xバンド
脚注きゃくちゅう: [4]
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パーカー・ソーラー・プローブ(Parker Solar Probe)は、太陽たいよう外部がいぶコロナ直接ちょくせつ観測かんそく計画けいかくしている宇宙うちゅう探査たんさである[5]太陽たいよう表面ひょうめんから8.86太陽たいよう半径はんけい(0.04天文てんもん単位たんい、590まんキロメートル)への到達とうたつ計画けいかくされている[5]。この計画けいかくは2009年度ねんど財政ざいせい予算よさんあん新規しんき計画けいかくとして追加ついか公表こうひょうされた。2008ねん5がつ1にちに、ジョンズ・ホプキンス大学だいがく応用おうよう物理ぶつり研究所けんきゅうじょは2015ねんげを目指めざして、ほん設計せっけい製造せいぞうおこなうと発表はっぴょうした[6]。その打上うちあ目標もくひょう延期えんきされたものの、2018ねん8がつ12にち午前ごぜん331ふん(EDT)にケープ・カナベラルよりデルタ IV ヘビー10号機ごうきげられた[7]

この計画けいかくは2017ねんまでソーラー・プローブ・プラス(Solar Probe Plus)とばれていたが、同年どうねん5がつ宇宙うちゅう物理ぶつり学者がくしゃユージン・ニューマン・パーカーとなえて現在げんざい名前なまえ改称かいしょうされた[8]

軌道きどう計画けいかく[編集へんしゅう]

ソーラープローブミッションとばれていた初期しょき概念がいねん設計せっけいでは木星もくせい使つかった減速げんそくスイングバイおこな計画けいかくだったが、軌道きどう変更へんこう方法ほうほうをよりシンプルにするとまり、パーカー・ソーラー・プローブでは金星きんぼしふくすうかい減速げんそくスイングバイをおこなって軌道きどう近日きんじつてん太陽たいよう接近せっきんさせてゆき、ほぼ8.5太陽たいよう半径はんけい軌道きどう(600まんキロメートル)でふくすうかい接近せっきんおこなえるように設計せっけいされた[9]

ほんは、その探査たんさ目的もくてきから太陽たいようにかなり接近せっきんする必要ひつようがあり、太陽たいよう直近ちょっきんねつ放射ほうしゃ放射線ほうしゃせんさらされるという、きわめて過酷かこく稼動かどう環境かんきょうでの正常せいじょう動作どうさもとめられる。探査たんさ軌道きどうにおける太陽光たいようこう入射にゅうしゃ強度きょうどは、地球ちきゅう軌道きどうくらべてやく520ばいつよく、防護ぼうごのためたいねつシールドをそなえている。この炭素たんそ繊維せんい強化きょうか炭素たんそふくあい材料ざいりょうせいたいねつシールドは探査たんさ正面しょうめん設置せっちされ、やく1400 ℃にえられる設計せっけいである[注釈ちゅうしゃく 1]探査たんさのコンピュータや観測かんそく機器ききは、太陽光たいようこう直射ちょくしゃけないように、たいねつシールドのかげになる箇所かしょ設置せっちされる。電源でんげんには1つい太陽たいよう電池でんちアレイ使つかわれる。太陽たいよう接近せっきんしたときは、太陽たいよう電池でんち機体きたいがわたたんで太陽光たいようこう入射にゅうしゃ角度かくどあさくすることや、太陽たいよう電池でんち一部いちぶたいねつシールドのかげにいれることで太陽たいよう電池でんちねつおさえる。また、ポンプで冷却れいきゃくよう流体りゅうたいなが方法ほうほうで、適正てきせい温度おんど維持いじできるように設計せっけいされている[10][11]

地球ちきゅう比較ひかくしておよそ30ばい引力いんりょくをもつ太陽たいよう接近せっきんし、落下らっかしないようにフライバイするため探査たんさ太陽たいようさい接近せっきんするさいたい太陽たいよう速度そくどやく200km/sにもたっする[注釈ちゅうしゃく 2]。これが予定よていどおりに達成たっせいされれば、人類じんるいつくった物体ぶったい到達とうたつした速度そくどとして最速さいそくであり、2011ねん時点じてん最速さいそくヘリオス2ごうやく3ばいたる[12][13]

科学かがく目標もくひょう[編集へんしゅう]

ミッションの科学かがく目標もくひょう以下いかとおりである[14]

  • 太陽たいようコロナを加熱かねつし、太陽たいようふう加速かそくするためのエネルギーのながれを辿たどること。
  • 太陽たいようふうなが領域りょういきのプラズマと磁場じば構造こうぞう力学りきがくめること。
  • こうエネルギー粒子りゅうし加速かそくして、周囲しゅうい輸送ゆそうするメカニズムをかすこと。

工程こうていひょう[編集へんしゅう]

-: 近日きんじつてん -: フライバイ] オレンジしょく曲線きょくせん軌道きどう速度そくど(ひだり目盛めもり) 青色あおいろ曲線きょくせん太陽たいようからの距離きょり右目みぎめざかり)
とし 工程こうてい
1がつ 2がつ 3がつ 4がつ 5月 6がつ 7がつ 8がつ 9月 10月 11月 12月
2018ねん 8がつ12にち
9月28にち
だい1かい金星かなぼしスイングバイ
(公転こうてん周期しゅうき 150にち)
11月1にち
近日きんじつてん到達とうたつ(1かい
2019ねん 3月31にち
近日きんじつてん到達とうたつ(2かい
8がつ28にち
近日きんじつてん到達とうたつ(3かい
12月21にち
だい2かい金星かなぼしスイングバイ
(公転こうてん周期しゅうき 130にち)
2020 1がつ24にち
近日きんじつてん到達とうたつ(4かい
6月2にち
近日きんじつてん到達とうたつ(5かい
9月22にち
近日きんじつてん到達とうたつ(6かい
7がつ6にち
だい3かい金星かなぼしスイングバイ
(公転こうてん周期しゅうき 112.5にち)
2021 1がつ13にち
近日きんじつてん到達とうたつ(7かい
4がつ24にち
近日きんじつてん到達とうたつ(8かい
8がつ5にち
近日きんじつてん到達とうたつ(9かい
11月16にち
近日きんじつてん到達とうたつ(10かい
2がつ16にち
だい4かい金星かなぼしスイングバイ
(公転こうてん周期しゅうき 102にち)
10月11にち
だい5かい金星かなぼしスイングバイ
(公転こうてん周期しゅうき 96にち)
2022 2がつ21にち
近日きんじつてん到達とうたつ(11かい
5月28にち
近日きんじつてん到達とうたつ(12かい
9月1にち
近日きんじつてん到達とうたつ(13かい
12月6にち
近日きんじつてん到達とうたつ(14かい
2023 3月13にち
近日きんじつてん到達とうたつ(15かい
6月17にち
近日きんじつてん到達とうたつ(16かい
9月23にち
近日きんじつてん到達とうたつ(17かい
12月24にち
近日きんじつてん到達とうたつ(18かい
8がつ16にち
だい6かい金星かなぼしスイングバイ
(公転こうてん周期しゅうき 92にち)
2024 3月25にち
近日きんじつてん到達とうたつ(19かい
6月25にち
近日きんじつてん到達とうたつ(20かい
9月25にち
近日きんじつてん到達とうたつ(21かい
12月19にち
近日きんじつてん到達とうたつ(22かい
太陽たいようへのだい1かいさい接近せっきん
11月2にち
だい7かい金星かなぼしスイングバイ
(公転こうてん周期しゅうき 88にち)
2025 3月18にち
近日きんじつてん到達とうたつ(23かい
6月14にち
近日きんじつてん到達とうたつ(24かい
9がつ10日とおか
近日きんじつてん到達とうたつ(25かい
12月7にち
近日きんじつてん到達とうたつ(26かい

だい1かい金星かなぼしスイングバイにより近日きんじつてん高度こうどげ、探査たんさ公転こうてん周期しゅうき 150にち金星きんぼし公転こうてん周期しゅうきの2/3)の楕円だえん軌道きどうはいる。だい2かい金星かなぼしスイングバイで探査たんさ公転こうてん周期しゅうきを130にちとし、つづいて、金星かなぼし公転こうてん軌道きどうじょう最大さいだい速度そくどたっする198にちだい3かい金星かなぼしスイングバイで、探査たんさ公転こうてん周期しゅうきを112.5にち金星きんぼしの1/2)にする。だい4かい金星かなぼしスイングバイでは探査たんさ公転こうてん周期しゅうきを102にちにし、さらにだい5かいだい6かい金星かなぼしフライバイで順次じゅんじ探査たんさ近日きんじつてん高度こうどげて公転こうてん周期しゅうきをそれぞれ96にち金星きんぼしの3/7)、92にち金星きんぼしの2/5)としたのち最後さいごだい7かい金星かなぼしフライバイで近日きんじつてん高度こうどが9.86太陽たいよう半径はんけい公転こうてん周期しゅうきが88にち軌道きどう到達とうたつする計画けいかくである[15]

ミッションの進捗しんちょく[編集へんしゅう]

2018ねん8がつ12にち3:31 EDT(7:31 UTC)に、デルタ IV ヘビーロケットでげられた。最初さいしょの1週間しゅうかんこう利得りとくアンテナや磁力じりょくけいブーム、電界でんかいアンテナを展開てんかいした。9月はじめからミッション機器きき動作どうさ確認かくにんおこない、2018ねん11月6にち近日きんじつてん通過つうか前後ぜんこう最初さいしょ科学かがく観測かんそくおこなった[16]

2019ねん4がつおこなわれただい2かい測定そくていでは太陽たいようまでの距離きょりが、太陽たいよう半径はんけいの30ばい程度ていどまで接近せっきんし、史上しじょうもっと太陽たいよう接近せっきんした。ミシガン大学だいがくのキャスパー博士はかせらの研究けんきゅうグループが、2かい近日きんじつてん通過つうかのデータを解析かいせきした結果けっか、プラズマには磁場じばによってエネルギーがたくわえられており、このエネルギーが粒子りゅうし運動うんどうエネルギーに変換へんかんされるため、粒子りゅうし加速かそくすると判明はんめいした[17]

2019ねん12月4にち最初さいしょ観測かんそく結果けっかかんする4ほん論文ろんぶん学術がくじゅつネイチャー発表はっぴょうされた[18]。そのなかで、35太陽たいよう半径はんけい(2434まんキロメートル)付近ふきん観測かんそくされた太陽たいよう自転じてん沿って回転かいてんする太陽たいようふう速度そくどが、これまでの標準ひょうじゅんてきなモデルでかんがえられていたかず (km/s)というの20ばいにもたっする35 - 50 km/sにおよぶと発表はっぴょうされた[19]。この観測かんそく結果けっかは、太陽たいよう自転じてん速度そくど低下ていかかんする従来じゅうらい予想よそうや、コロナ質量しつりょう放出ほうしゅつ予測よそく精度せいど影響えいきょうあたえる可能かのうせいがある[18]。また、36 - 54太陽たいよう半径はんけい(2505まん - 3757まんキロメートル)の距離きょりからの観測かんそくにより、黄道こうどうめんちかてい緯度いど領域りょういきられる500 (km/s)未満みまん低速ていそく太陽たいようふう発生はっせいげんが、赤道あかみち付近ふきんちいさなコロナホールであると示唆しさする結果けっか[20]

脚注きゃくちゅう[編集へんしゅう]

注釈ちゅうしゃく[編集へんしゅう]

  1. ^ 訳注やくちゅう: NASAの原文げんぶん表現ひょうげんでは、華氏かし2500摂氏せっし1377)とある。
  2. ^ 200km/sとは、地球ちきゅう地表ちひょう付近ふきんでの空気くうきちゅう音速おんそくやく583ばい、いわゆる、マッハ583である。

出典しゅってん[編集へんしゅう]

  1. ^ Clark, Stephen (2015ねん3がつ18にち). “Delta 4-Heavy selected for launch of solar probe”. Spaceflight Now. http://spaceflightnow.com/2015/03/18/delta-4-heavy-selected-for-launch-of-solar-probe/ 2015ねん3がつ18にち閲覧えつらん 
  2. ^ Parker Solar Probe – Extreme Engineering. NASA.
  3. ^ Parker Solar Probe Science Gateway | Parker Solar Probe Science Gateway” (英語えいご). sppgway.jhuapl.edu. 2017ねん10がつ9にち閲覧えつらん
  4. ^ Applied Physics Laboratory (19 November 2008) (.PDF). Feasible Mission Designs for Solar Probe Plus to Launch in 2015, 2016, 2017, or 2018. Johns Hopkins University. オリジナルの2016ねん4がつ18にち時点じてんにおけるアーカイブ。. https://web.archive.org/web/20160418160052/http://solarprobe.jhuapl.edu/common/content/SolarProbePlusFactSheet.pdf 2010ねん2がつ27にち閲覧えつらん. 
  5. ^ a b Tony Phillips. “NASA Plans to Visit the Sun”. NASA. 2010ねん9がつ30にち閲覧えつらん
  6. ^ M. Buckley (2008ねん5がつ1にち). “NASA Calls on APL to Send a Probe to the Sun”. Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. 2010ねん9がつ30にち閲覧えつらん
  7. ^ “NASA「パーカー・ソーラー・プローブ」げ、史上しじょうもっと太陽たいよう接近せっきん. AFPBB News. フランス通信つうしんしゃ. (2018ねん8がつ12にち). https://www.afpbb.com/articles/-/3185833 2018ねん8がつ13にち閲覧えつらん 
  8. ^ Burgess, Matt. “Nasa's mission to Sun renamed after astrophysicist behind solar wind theory”. https://www.wired.co.uk/article/nasa-sun-mission-parker-solar-probe 2018ねん1がつ1にち閲覧えつらん 
  9. ^ Solar Probe Plus: A NASA Mission to Touch the Sun:”. JHU/APL (2010ねん9がつ4にち). 2010ねん9がつ30にち閲覧えつらん
  10. ^ G.A. Landis, P. C. Schmitz, J. Kinnison, M. Fraeman, L. Fourbert, S. Vernon and M. Wirzburger, "Solar Power System Design for the Solar Probe Mission," AIAA Paper-2008-5712, International Energy Conversion Engineering Conference, Cleveland OH, 28-30 July 2008.
  11. ^ Parker Solar Probe:: In First for a Spacecraft, Parker Solar Probe Autonomously Manages Heat Load on Solar Arrays
  12. ^ Kerri Beisser (2011ねん2がつ10日とおか). “Solar Probe Plus: Mission Overview”. JHU/APL. 2011ねん2がつ10日とおか閲覧えつらん
  13. ^ なお、さい接近せっきん予定よてい太陽たいよう中心ちゅうしんから600まんkmとして計算けいさんした場合ばあい太陽たいよう脱出だっしゅつ速度そくどやく210まんkm/sが必要ひつようであるため、このちょう高速こうそくでフライバイしても太陽たいようから離脱りだつすることはない。
  14. ^ Fox, N.J.; Velli, M.C.; Bale, S.D.; Decker, R.; Driesman, A.; Howard, R.A.; Kasper, J.C.; Kinnison, J. et al. (November 11, 2015). “The Solar Probe Plus Mission: Humanity's First Visit to Our Star”. Space Science Reviews 204 (1–4): 7–48. Bibcode2016SSRv..204....7F. doi:10.1007/s11214-015-0211-6. ISSN 0038-6308. 
  15. ^ Solar Probe Plus: The Mission”. Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (2017ねん). 2017ねん6がつ17にち閲覧えつらん
  16. ^ Parker Solar Probe Reports First Telemetry, Acquisition of Science Data Since Perihelion”. Paker Solar Probe. アメリカ航空こうくう宇宙うちゅうきょく (2018ねん11月20にち). 2019ねん12月8にち閲覧えつらん
  17. ^ Newtonニュートンプレス、2020.3がつごう、5ぺーじより引用いんよう
  18. ^ a b Drake, Nadia (2019ねん12月7にち). “探査たんさ太陽たいよう接近せっきんおどろきの観測かんそく結果けっかふかまるなぞ”. ナショナルジオグラフィック日本にっぽんばん. 日経にっけいナショナルジオグラフィック. 2019ねん12月8にち閲覧えつらん
  19. ^ Kasper, J. C.; Bale, S. D.; Belcher, J. W. et al. (2019). “Alfvénic velocity spikes and rotational flows in the near-Sun solar wind”. Nature. doi:10.1038/s41586-019-1813-z. ISSN 0028-0836. 
  20. ^ Bale, S. D.; Badman, S. T.; Bonnell, J. W. et al. (2019). “Highly structured slow solar wind emerging from an equatorial coronal hole”. Nature. doi:10.1038/s41586-019-1818-7. ISSN 0028-0836. 

関連かんれん項目こうもく[編集へんしゅう]

外部がいぶリンク[編集へんしゅう]