ジュノー (探査機)

ジュノー（Juno）は、中規模の太陽系探査を行うニュー・フロンティア計画の一環として2011年8月5日に打上げられたNASAの木星探査機である。当初の打上げ予定は2009年6月であったが、予算の都合により延期された。2016年7月5日には木星の極軌道への投入に成功した。今後は木星組成、重力場、磁場、極付近の磁気圏の詳細な調査を行う予定である。 ジュノーには、木星の衛星を発見したことで知られるイタリアの天文学者ガリレオ・ガリレイを記念するプレートと、ローマ神話の神ジュピターとその妻ジュノー、およびガリレオを模したLEGO人形3体が搭載されている。 ジュノ―は2005年6月9日にニュー・ホライズンズに続くニュー・フロンティア計画の一環として採択された木星探査を行う宇宙探査機である。木星の調査はこれまで多く望まれていたが、一度も承認されていなかった。また類似している探査計画も採択されることはなかった。より探査内容が限定された内部構造と木星の内部動的進化（INSIDE Jupiter）案のエウロパオービターは2002年に中止された。最大の調査規模であったこのミッションは2000年代初頭に進行中であったが、資金の問題によりESAのJUICEに変更された。 ジュノーは2011年8月5日、アトラスVロケットで打上げられた。 2012年8月30日、地球スイングバイへ向けた最初の軌道修正が行われたが、エンジン噴射後に推進剤の圧力が想定より高くなるトラブルが発生したため2度目の軌道修正を延期した。10日後の同年9月14日に2度目の軌道修正が行われた。2013年10月9日、ジュノーは地球表面から558 kmまで接近し、スイングバイで時速12万6000 kmから時速14万 kmに加速した。最接近の10分後ジュノーは何らかの故障を検知してセーフモードとなり10月11日までこの状態が続いたが、軌道変更自体は成功しジュノーは木星へ向かう軌道に乗った。2016年7月5日に木星周回軌道へ入った。53日間の軌道を3度周回し、2016年12月11日にサイエンス軌道と呼ばれる14日間の極軌道に入る予定であった。しかし、ジュノーメインエンジンに問題があると懸念されたため、12月11日の軌道投入を中止し、ジュノーは木星探査活動を53日間の軌道上で行うこととなった。今回のミッションは、木星起源と進化を明らかとすることで、太陽系の始まりについての理解を深めることが目的とされている。 2017年2月18日、NASAはジュノーが同年2月2日に木星南極上空を通った際に撮影した木星の写真を公開した。 ジュノ―は木星での37回の周回を終え、2018年2月に終了する予定であったが、NASAは2021年7月までのジュノー運用期間延長を承認した。現在、ジュノーには運用終了からデータ解析を含めたミッション終了の2022年までの資金が提供されており、これによってジュノーは主要な科学目的を達成することが出来る 。ジュノーは、任務を終えた際意図的に木星大気圏へ突入させ処分することとなっている。これは、ジュノーに付着している地球の微生物を生命存在の可能性があると考えられるエウロパへ持ち込み、エウロパ環境を汚染してしまう危険性を排除するためである。 2011年8月5日：アトラスVロケットで打上げ。 2012年 8月30日：地球スイングバイへ向けた1回目の軌道修正。 9月14日：地球スイングバイへ向けた2回目の軌道修正。 2013年10月9日：地球スイングバイ。 2016年7月5日：木星の極軌道に入る。 2017年2月18日：ジュノーが撮影した木星の写真がNASAによって公開。 2021年6月8日：ガニメデへ接近し、フライバイ探査。 2021年7月30日：軌道を離脱させ木星の大気圏に突入させて処分予定。 2025年9月：最長でこの頃まで再延長で観測が続けられる予定。 ジュノ―の主な観測内容は以下の通り。 木星大気深部より発せられる熱放射から酸素と水素の比率を観測し、木星の水の量を測定する。木星形成と太陽系を結び付ける有力な説を区別するのに役立つ。 木星の核の質量をより正確に推定することで、木星形成と太陽系を結び付ける有力な理論を区別するのにも役立つ。 木星の重力場を正確にマッピングし、木星内部の質量分布を評価する。 木星の磁場を正確にマッピングし、磁場の起源と構造、そして磁場が木星内部のどれ程の深さで作られているかを評価する。この実験は、ダイナモ理論の基礎物理学の理解にも役立つ。 全緯度の100 バール（10 MPa; 1,450 psi）をはるかに超える圧力に対する大気組成、温度、構造、雲不透明度、ダイナミクス変化をマップ化する。 木星極磁気圏とオーロラの三次元構造を特徴付け、探査する。 木星の角運動量に起因するレンズ・サーリング（英語版）歳差運動としても知られる軌道上の慣性系の引きずりの測定や、木星の自転に繋がる一般相対性理論の効果の新しいテストを行う。 ジュノ―の科学的目標は搭載された9つの観測機器から得る情報によって達成される。 木星以遠を調査する惑星探査機としては初めて、原子力電池（RTG）ではなく太陽電池パネルで電力を得るシステムを採用した。 木星軌道では地球軌道で得られる太陽エネルギーの4 %しか得ることが出来ないため、3枚の大型太陽電池パネルを展開して必要な電力を確保する。もし、地球軌道で使えば12 - 14 kWの電力が得られるが、木星軌道では486 Wの発電量となる。 開発中のジュノー。 ジュノー打上げ。 ジュノー観測軌道と木星放射線帯。 搭載されたガリレオ記念プレート。 [脚注の使い方] ^ “LEGOフィギュアが木星探査機の乗組員に”. WIRED. http://wired.jp/2011/08/04/legoフィギュアが木星探査機の乗組員に/ 2011年11月3日閲覧。  ^ a b “Jupiter-Bound Probe's Maneuver in Deep Space Delayed”. SPACE.COM. (2012年9月5日). http://www.space.com/17460-juno-jupiter-spacecraft-engine-maneuver-delay.html 2012年9月6日閲覧。  ^ a b “Juno's Two Deep Space Maneuvers are 'Back-To-Back Home Runs'”. NASA. (2012年9月17日). https://www.jpl.nasa.gov/news/junos-two-deep-space-maneuvers-are-back-to-back-home-runs 2012年12月24日閲覧。  ^ a b “NASA Jupiter Probe Recovers from Earth Flyby Glitch”. SPACE.COM. (2013年10月14日). http://www.space.com/23189-juno-jupiter-spacecraft-glitch-recovery.html 2013年10月16日閲覧。  ^ 探査機「ジュノー」、木星上空に到達 2016年07月05日 11時04分 - 読売新聞2016年7月5日閲覧 ^ NASA探査機「ジュノー」、木星到達 構造や磁場観測 2016/7/5 12:03 (2016/7/5 13:05更新) - 日本経済新聞2016年7月5日閲覧 ^ 木星の南極上空から見た嵐、無人探査機「ジュノー」が撮影 - AFP（2017年2月19日）2017年2月19日閲覧 ^ NASA Re-plans Juno’s Jupiter Mission - NASA (2018年6月7日) 2020年10月25日閲覧 ^ “Juno slingshots past Earth on its way to Jupiter”. Iowa Now. (2013年10月7日). http://now.uiowa.edu/2013/09/juno-slingshots-past-earth-its-way-jupiter 2014年2月11日閲覧。  ^ 松村武宏. “木星とガニメデに大接近！探査機ジュノーの撮影データを利用した衝撃的な再現映像”. sorae 宇宙へのポータルサイト. 2021年9月24日閲覧。 ^ {{URL|1=example.com|2=リンクの表示名（省略可）}} ^ 松村武宏. “NASAが火星と木星で遂行中の探査ミッション2件の延長を発表！”. sorae 宇宙へのポータルサイト. 2021年9月24日閲覧。 ^ “Jupiter Awaits Arrival of Juno”. October 29, 2020閲覧。 ^ “Juno Science Objectives”. University of Wisconsin–Madison（英語版）. September 19, 2015時点のオリジナルよりアーカイブ。October 21, 2020閲覧。 ^ Iorio, L. (August 2010). “Juno, the angular momentum of Jupiter and the Lense–Thirring effect”. New Astronomy（英語版） 15 (6): 554 – 560. arXiv:0812.1485. Bibcode: 2010NewA...15..554I. doi:10.1016/j.newast.2010.01.004.  ^ Helled, R.; Anderson, J.D.; Schubert, G.; Stevenson, D.J. (December 2011). “Jupiter's moment of inertia: A possible determination by Juno”. Icarus (journal)（英語版） 216 (2): 440 – 448. arXiv:1109.1627. Bibcode: 2011Icar..216..440H. doi:10.1016/j.icarus.2011.09.016.  ^ Iorio, L. (2013). “A possible new test of general relativity with Juno”. Classical and Quantum Gravity 30 (18): 195011. arXiv:1302.6920. Bibcode: 2013CQGra..30s5011I. doi:10.1088/0264-9381/30/19/195011.  ^ Jupiter Orbit Insertion (PDF) - NASA 2020年10月25日閲覧 ^ “ULA Atlas V launches NASA’s Juno on a path to Jupiter”. NASASpaceflight.com. (2011年8月5日). http://www.nasaspaceflight.com/2011/08/ula-atlasv-nasa-juno-jupiter/ 2014年2月11日閲覧。  ^ “Juno Spacecraft Information”. Spaceflight101.com. http://www.spaceflight101.com/juno-spacecraft-information.html 2014年2月11日閲覧。  ^ “Radiation: Lessons Learned”. ESA. http://sci.esa.int/science-e/www/object/doc.cfm?fobjectid=46360 2014年2月11日閲覧。  ウィキメディア・コモンズには、ジュノー (探査機)に関連するカテゴリがあります。 木星探査 ガリレオ (探査機) 極軌道 NASA公式サイト]（英語） South West Research Institute公式サイト （英語） ジュノー - 月探査情報ステーション 表示 編集