ニュー ホライズンズ(フランス語で「新しい地平線」) は、2015 年に冥王星とその衛星カロンのそばを飛行し、その後カイパー ベルトに突入することを目的としたNASA宇宙探査機です。彼女は木星とその衛星についても研究する予定です。
これは、太陽系の遠方の物体からデータを再送信するために特別に設計された最初のデバイスです。
この探査機は2006年1月19日木曜日午後2時（UTC+1）に技術的な問題なく打ち上げられ、2007年2月28日に木星の重力補助を利用した。
プローブ
プローブは太い三角形の形状をしています。探査機が太陽系の端に到達すると、従来の太陽電池パネルでは発電を確保できなくなり、 放射性同位体熱電発電機(RTG) が搭載されます。この発電機は、10.9 kg の二酸化プルトニウム 238の放射性崩壊によってもたらされる熱を変換し、2015 年現在でも 190 W を供給すると推定されています。発電機を含むシリンダーは、三角形の頂点の 1 つに固定されています。地球との通信に使用される直径2.5 メートルのパラボラアンテナが三角形の片側に固定されています。オンボードコンピューターは、MIPS R3000 の耐放射線強化バージョンである 32 ビット Mongoose Vマイクロプロセッサを使用しています。消費電力を制限するために、クロック周波数が25 MHz から 12.5 MHz に遅くなります。プローブの総重量は 265 kg です。
科学機器
New Horizonsには 7 つの科学機器があります。
| 楽器 | 説明 | 目標 |
|---|---|---|
| ラルフ | 可視および赤外範囲のイメージャ/分光計 | 地図上に色、構成、温度を提供します |
| アリス | 紫外分光計 | 冥王星とカロン天体とカイパーベルト天体の周囲の大気の組成と構造を解析 |
| REX（電波科学実験用） | パッシブ放射計 | 大気の組成と温度を測定します |
| LORRI (長距離偵察画像装置用) | 望遠鏡 | 冥王星のマッピング |
| SWAP (冥王星の周りの太陽風用) | 分光計 | 冥王星の大気からの脱出率と太陽風との相互作用を測定します。 |
| PEPSSI (冥王星エネルギー粒子分光計科学研究用) | 分光計 | 冥王星の大気から逃げるプラズマの組成と密度を測定する |
| SDC（学生ダストカウンター） | ニューホライズンズ探査機の軌道上で見つかった塵粒子のサイズを測定します。このプログラムは、コロラド大学ボルダー校の学生によって運営され、教授の監督を受けています。 |
ミッションの進行状況
プログラムの起源
ニューホライズンズは、冥王星の研究と飛行を主な目的とする最初の探査機です。冥王星はその距離から危険な目的地であるため、この準惑星の研究計画が次々と中止されている。木星、土星、冥王星の方向に2機を含む、4機の探査機を送る計画を立てたアウター・プラネット・グランド・ツアー・プログラムのように。しかし、NASA の予算上の制約を受けて、NASA はそのコピーを改訂し、ボイジャー 1 号と 2 号の 2 つの探査機のみを送ることを余儀なくされました。ジェット推進研究所(JPL) は惑星の配置を理由にそれができなかったため、冥王星の観測は放棄されなければなりませんでした。 、探査機を天王星、海王星、冥王星に同時に向けます。したがって、後者は放棄されました。
他のいくつかのプロジェクトが中止された後、ニュー ホライズンズが誕生しました。この成果の一部は、米国研究評議会 (NRC) が冥王星とカイパーベルトを太陽系探査の主な焦点としたという事実によるものです。ミッションの費用は7億ドルと推定されています。
打ち上げと冥王星への旅
ニューホライズンズ探査機は、2006 年 1 月 19 日午後 7 時 (現地時間午後 2 時) にフロリダ州のケープカナベラル発射台から打ち上げられました。
2006 年 2 月末と 2007 年 2 月には緊急防火窓が存在しましたが、木星の重力の恩恵を受けることなく、地球から冥王星に向かう直接軌道を描いていました。これによりミッションは3～4年延長されることになる。そして、このような長い旅では、いつでも問題が発生する可能性があります。したがって、リスクは旅行期間に比例します。
木星のフライバイ
この探査機は、2007 年 2 月 28 日に上空を通過した木星に向かって 50,000 km/h の速度で進んでいます。その後、重力のパチンコ効果の恩恵を受けて、探査機の速度は 75,000 km/h (つまり 20 km/s) まで加速されます。 ）冥王星に向かって。木星のフライバイは高度 230 万 km で行われ、木星系の観測キャンペーンの機会となります。
次に、探査機は黄道面から 2.5 度の冥王星に向けられます。この接近中に、2010 年にニュー ホライズンズが遠く(83982) 2002 GO 9 、ケンタウロスから飛来します。
冥王星のフライバイ
冥王星のフライバイは、2015 年 7 月 14 日の 11:59:00 UTC に予定されています。観測は最小接近の6か月前に開始され（ハッブル宇宙望遠鏡が提供できる解像度よりも高い解像度が150日間可能）、2週間後も継続されます。
冥王星とカロンは、40 km/ピクセルの解像度で 3.2 日間マッピングされます。この継続時間は 2 つの物体の回転周期の半分に相当し、最小限の接近中に探査機には見えない領域を撮影できるようになります。
ニューホライズンズは9,600kmの距離にある冥王星を11km/秒の相対速度で通過し、カロンを27,000kmで通過する必要がありますが、これらのパラメータはミッション中に変更できます。フライバイ中、搭載機器は解像度 25 m/ピクセルの画像、カラー解像度 1.6 km/ピクセルの太陽に照らされた側面の完全なマッピング、7 km/ピクセルの全球赤外線マッピングを取得できるようにする必要があります。特定の領域では 1 ピクセルおよび 0.6 km/ピクセル、2 つの天体の大気の特徴付けと透視結果。
このミッションにより、2005 年 5 月 15 日から 18 日の間に撮影されたハッブル画像で検出された 2 つの新しい衛星についてさらに詳しく知ることができます。この発見はその後、 国際天文学連合によって検証され、それらをヒドラと命名しました (S /2005 P1) ) および Nyx (S/2005 P2)。
カイパーベルト
冥王星のフライバイの後、ニューホライズンズはカイパーベルトに進み、そこで直径約50から100kmの1つ以上の天体を標的にして観測することができます。操縦の可能性は限られているため、ミッションのこの部分は探査機の経路付近で識別できる物体に依存します。
2004年、ロスアラモス国立研究所（ミッションのプルトニウムが製造された場所）の閉鎖によって引き起こされたプルトニウム238の不足を受けて、この部分が疑問視された。この問題はその後解決されており、ニュー ホライズンズの出力は予想よりも低いものの (冥王星までの 225 W ではなく 190 W)、ニュー ホライズンズが冥王星までの距離 50 メートルに達する 2025 年までミッションを継続するには十分なはずです。 60AU。
イベント
- 2005 年 9 月 24 日: C-17 グローブマスター III貨物機でゴダード宇宙センターからケープカナベラルへ探査機を輸送。
- 2006年:
- 1 月 11 日: 最初の発射ウィンドウが UTC 07:06 から 09:06 の間に開きます。
- 1月16日：探査機の打ち上げを目的としたアトラスVロケットが発射台に設置される。
- 1 月 17 日: 発射ウィンドウは18:24 UTC から 20:23 UTC まで開きます。強すぎる地上風の影響で打ち上げが遅れた。
- 1 月 18 日: 発射ウィンドウは 18:16 UTC から 20:15 UTC まで開きます。打ち上げとミッションを担当する研究所が嵐による停電のため打ち上げが遅れた。
- 1 月 19 日: 発射ウィンドウは 18:08 UTC から 20:07 UTC まで開きます。探査機は19:00 UTCに打ち上げられます
- 2月2日: 主要発射窓の閉鎖。二次発射期間中に探査機を打ち上げることは、木星を通過せず、冥王星の接近を2019年か2020年頃に延期することを意味しただろう。
- 2月15日: 2006年の発射窓の閉鎖。この窓の間に探査機を打ち上げなければ、翌年まで待ち、冥王星のフライバイをさらに延期することを意味しただろう。
- 2007 年 2 月 28 日: 木星のフライバイ。最小接近は約 250 万 km の距離で発生します。
- 2015 年 7 月 14 日: 冥王星のフライバイ。
- 2015～2020年：1つ以上のカイパーベルト天体のフライバイの可能性。
冥王星のフライバイでは、最初の観測はフライバイの 4 か月前に開始され、すべてのデータは 9 か月後に送信される予定です。カイパーベルト天体の観測はフライバイの1か月前に始まり、データ送信は2か月以内に行われる予定だ。