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日に打ち上げられたNASAの木星探査機である。当初の打ち上げ予定は2009年6月だったが、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。今後は木星の組成、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。

概要 

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の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ロケットで打ち上げられた。
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、エンジンの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558kmまで接近し、スイングバイで時速12万6000km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になり10月11日までこの状態が続いたが、軌道の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日に木星を周回する軌道に入った。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だった。しかしジュノーの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、ジュノーは木星の探査活動を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、木星の起源と進化を明らかにすることで、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日に木星の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月に終了する予定だったが、NASAは2021年7月までのジュノーの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できる 。ジュノーは、任務を終えたとき意図的に木星の大気圏に突入させ処分することになっている。これは、ジュノーに付着している地球の微生物を生命の存在の可能性があると考えられるエウロパに持ち込み、エウロパの環境を汚染してしまう危険性を排除するためである。

年譜 
 2011年8月5日 アトラスVロケットで打ち上げ。
 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。
 2012年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。

観測内容 
ジュノ―の主な観測内容は以下である。

木星大気の深部から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。木星の形成と太陽系を結びつ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、木星の形成と太陽系を結びつ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ほど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(10MPa; 1,450psi)をはるかに超える圧力に対する大気組成、温度、構造、雲の不透明度、ダイナミクスの変化をマップ化する。
木星の極磁気圏とオーロラの三次元構造を特徴づけ、探査する。
木星の角運動量に起因する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、木星の自転につながる一般相対性理論の効果の新しいテストを行う。

観測機器 
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。

特徴 

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%しか得ることができないため、3枚の大型の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12-14kWの電力が得られるが、木星軌道では486Wの発電量となる。

画像

出典

関連項目 

 木星探査
 ガリレオ (探査機)
 極軌道

外部リンク 
 NASA公式サイト 
 South West Research Institute公式サイト 
 ジュノー - 月探査情報ステーション

NASAの宇宙探査機
木星探査機
2011年の宇宙飛行
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