DARTミッション
2021年度 プラネタリーディフェンスシンポジウム（第13回 スペースガード協会）
セッション３探査 10:30-11:00
平林 正稔（Auburn University）

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NASA/DARTは、世界初のフルスケールのプラネタリーディフェンスミッション。
概要● DARTの目的は、探査機を直接、バイナリー天体Didymosの月（Dimorphos）に衝突させてその月の軌道を変更するプラネタリーディフェンス実験。
● John Hopkins University/Applied Physics Labが主導するミッション。
● NASA Planetary Defense Coordination Office (PDCO)が直接指導。
● DARTは、ESA/Heraとともに、Asteroid Impact and Deflection Assessment(AIDA)ミッションの一部。
● LICIACube（イタリア、ASI）がDART探査機のピギーバックとして共に打ち上げ。
● 2021年11月24日に打ち上げ成功。
● 現在、探査機は順調に飛行中。
● 2022年9月26日が衝突予定日。

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DARTの主要目的
バイナリー天体Didymosの月（Dimorphos)に探査機を衝突させて、その軌道変化をみることによって、衝突効果がどのようにプラネタリーディフェンスに貢献するかを見ること。

NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben
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DARTの主要目的衝突によって得られた軌道変化
は、地上観測によって観測を予定。探査機データ（
DART/LICIACube)と地上観測データを利用して、衝突効果を詳細に解析する。

NASA/Johns Hopkins APL
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DARTは2021年11月24日に打ち上げに成功。
SpaceX Falcon 9 ロケットによって、California/Vandenberg
Space Force Baseから打ち上げに成功。

NASA/Bill Ingalls

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DART探査機の主要な技術
●
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DRACO カメラ
SMART Nav
NEXT-C イオンエンジン
ROSA 太陽パネル/高効率太陽パネル
CORESAT（アビオニクス）
Radial Line Slot Array（RLSA) /低コスト、ハイゲインアンテナ

NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman

NASA/Johns Hopkins APL/EdWhitman

NASA Glenn Research Center/Aerojet Rocketdyne/NEXT–C

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LICIACubeがDART探査機と共に打ち上げ。
NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman

Italian Space Agency (ASI)/Argotec
6Uキューブサット

NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben

LEIAカメラ：CMOS, FOV=2.06 deg,
LUKEカメラ：RGPフィルター, FOV=5 deg.

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対象天体Didymosはバイナリー天体（副天体が主天体周りを周回している天体）。
● Didymos（主天体）/Dimorphos（副天体）● 軌道パラメーター。
○○

太陽軌道■ 離心率：0.38■ 軌道長半径：1.64 au■ 傾斜角：3.4 deg
相互軌道■ 離心率：<0.03■ 軌道長半径：1.2 km■ 傾斜角：0 deg Didymosの回転軸に対して。

● 物性タイプ：Sq8

対象天体Didymosはバイナリー天体（副天体が主天体周りを周回している天体）。
● Didymosのパラメーター○○○○

直径：~780 m
バルク密度：~2.2 g/cm3
回転時間：2.26 h
形状：トップ形状（図参照）● Dimorphosのパラメーター○○○○

直径：~164 m
バルク密度：~2.2 g/cm3（仮定）回転時間：11.9 h （軌道時間と同等、仮定）
形状：不明
Naidu et al. (2020), Icarus, 348, 113777
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NASA/Johns Hopkins APL

10DART探査機は、Dimorphosにほぼ正面衝突する予定。探査機軌道は、天文観測の機会も考慮して決定。

Rivkin et al. (2021) PSJ, 2:173

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SMART Navによって高精度衝突の実現を試みる。

https://dart.jhuapl.edu/News-and-Resources/files/DART-press-kit-web-FINAL.pdf

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LICIACubeがDART衝突を探査。
● 衝突10日前にDART探査機から分離。
● 最接近距離はDidymosから約55km。
● 解像度、約1.4mを目指す。
Dotto et al. (2021), Planetary and Space Science, 199, 105185

Red bar is the time interval dedicated to testify the DART impact; Yellow bar identifies the time interval focused on theexpanding plume observation; Blue bar is the time period dedicated to the surface High resolution imaging of theDidymos system; Green bar is the observation phase dedicated to the non-impact hemisphere; Violet bar is theobservation time dedicated to the Plume observation at high phase angle.

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DART衝突前後のDidymosの太陽軌道、相互軌道変化の観測は、天文観測によって実現。
● 現在、DARTチーム内で探査機衝突前後の天文観測計画を実施中。

Rivkin et al. (2021) PSJ, 2:173

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DARTのミッション目標（Rivskin et al. (2021) PSJ, 2:173）● DART-1：探査機を2022年9月から10月の間にDimorphosに衝突させる。
● DART-2：探査機衝突によってDidymosに対するDimorphosの軌道時間を最低73秒変更させる。
● DART-3：衝突によって得た相対軌道時間の変更を地上観測を利用して、7.3秒の精度で決定する。
● DART-4A：衝突によって得られたDimorphosの相対軌道速度を利用して、momentum transfer enhancement parameter “Beta”を決定する。
● DART-4B：得られた観測データ（他の探査機を含む）を共同に統合して、衝突状況や対象天体の状態を考察する。

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Betaパラメーターは、衝突がどのくらい効率よく軌道変更できるかを図る値。
衝突前

衝突後イジェクタの効果なし

イジェクタの効果あり

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DART-4A：Betaパラメーターを、地上観測データを利用して決定。
Dimorphos速度変化

探査機のDidymos表面平行方向の速度ベクトル

探査機の進行方向の単位ベクトル

Dimorphos質量探査機質量探査機のDimorphos表面直角方向の速度
Rivkin et al. (2021) PSJ, 2:173

イジェクタ方向と表面直角方向の相違ベクトル
Dimorphos表面直角方向の単位ベクトル

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まとめ
● NASA/DARTは、世界初のフルスケールのプラネタリーディフェンスミッシ
ョン。
● DARTの目的は、探査機を直接、バイナリー天体Didymosの月（Dimorphos）に衝突させてその月の軌道を変更するプラネタリーディフェンス実験。
● DARTは、ASI/LICIACubeそしてESA/Heraとともに、Asteroid Impact andDeflection Assessment (AIDA)ミッションの一部。
● 2022年9月26日が衝突予定日。
● 探査機衝突後の天体の運動変化は、天文観測を利用して決定。
● 詳細な観測はHeraが実施予定。

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最後にソーシャルメディアなど。。。
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