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NASA のプシュケ ミッションが遠方の小惑星をどのように探査するか

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宇宙船 NASA プシュケ 2022 年 2026 月に打ち上げられ、 年に小惑星帯に到着し、地球からかろうじて確認でき、訪れたことのない世界を周回する予定です。

NASA のプシュケ ミッションのターゲットは、火星と木星の間のメイン ベルトにあるプシュケとも呼ばれる、金属を豊富に含む小惑星です。 地上および宇宙ベースの望遠鏡では、小惑星はぼやけたスポットのように見えます。 レーダー データから、科学者はそれがジャガイモのような形をしており、横向きに回転していることを知っています。

小惑星から反射された光を分析することにより、科学者はプシュケが非常に金属に富んでいることを示唆しています。 考えられる説明のつは、太陽系の存在の初期段階で、またはコアとして形成されたということです微惑星 - 惑星の一部、または溶けることのない原始的な物質として。 このミッションの目的は、発見することであり、その過程で、科学者は太陽系の形成に関する基本的な疑問に答えることを望んでいます.

NASA プシュケ

科学者によると、大きな課題はミッションのための科学機器を選択することでした。何を測定しようとしているのか正確にわからない場合、必要なデータを確実に得るにはどうすればよいでしょうか? たとえば、小惑星が何でできているか、それが惑星のコアの一部であるかどうかを正確に判断するには、科学者は、ニッケル、鉄、さまざまな種類の岩石、または岩石と金属の混合物など、さまざまな可能性を説明できる機器が必要です。

彼らは、磁場を測定する磁力計、表面の写真撮影とマッピングを行う機器、ガンマ線と中性子を測定して表面の組成を決定する分光計を含む一連のペイロードを選択しました。 しかし、科学者がこれらの機器を機能させる前に、小惑星に到達して軌道に乗る必要があります。 2022 年 2,4 月にケネディ宇宙センターから打ち上げられた後、プシュケは か月で火星を通過し、火星の引力を利用して小惑星に向かいます。 全ルートは約億kmになります。

また興味深い:

探査機は 2025 年後半に小惑星への最終接近を開始します。 探査機が目標に近づくと、ミッション チームはカメラの電源を入れ、小惑星プシュケの画像は、現在私たちが知っているぼやけた塊から、この奇妙な世界の表面の特徴を初めて明らかにする高精細画像に変わります。 . この画像は、エンジニアが 2026 年 700 月に軌道に打ち上げる準備をする際に、地形に自分自身を向けるのにも役立ちます。 宇宙船の最初の軌道は、小惑星の表面から km の、より高く安全な高さになるように設計されています。

NASA プシュケ
この図は、NASA のプシュケ探査機がどのように小惑星プシュケを探索するかを示しています。高高度の A 軌道から始まり、科学を遂行しながら徐々に D 軌道に下降します。

この最初の軌道の間、プシュケのミッション設計チームとナビゲーターは、宇宙船を軌道に維持する力である小惑星の重力場の測定に焦点を当てます。 重力場を理解することで、科学ミッションが 年弱で完了するため、チームは宇宙船を安全に地表に近づけることができます。

プシュケはでこぼこしており、上から下までよりも直径が広く (最も広い点で約 280 km)、質量分布が不均一です。 スポンジのように密度が低い部分もあれば、密度が高くてかさばる部分もあります。 プシュケの質量が大きい部分ほど重力が大きくなり、宇宙船に強い引力がかかります。 重力場の謎を解明するために、ミッション チームは宇宙船の通信システムを使用します。 探査機とディープ スペース ネットワークの地球周辺の大型アンテナから反射された X バンド電波のわずかな変化を測定することで、エンジニアは小惑星の質量、重力場、回転、向き、振動を正確に判断できるようになります。

チームはシナリオをブレインストーミングし、軌道計画の基礎を築くために、小惑星の密度と質量、およびスピン軸の向きの変化をシミュレートする数千の可能なシナリオを開発しました。 コンピューター シミュレーションでモデルをテストすることはできますが、宇宙船が配置されるまで、おそらく知る方法はありません。

米航空宇宙局(NASA)
幅 226 km の小惑星プシュケ、同名の NASA ミッションのターゲット

今後 20 か月間、宇宙船は電気推進システムを使用して、より低い軌道に降下します。 宇宙船が近づくにつれて、重力場の測定はより正確になり、表面の画像はより高い解像度になります。 最終的に、探査機は地表から約 85 km の高度で最終的な軌道を確立します。

これはすべて、このユニークな小惑星の謎を解くために行われます。プシュケはどこから来たのか、何から構成されているのか、太陽系の形成について何を教えてくれるのでしょうか。

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ソース物理学
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