地球から230億キロ離れた宇宙船は何をしているのか？

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2023年4月30日（日）21:04（GMT+7）
2023年4月30日 21:04

双子の宇宙船ボイジャー1号とボイジャー2号は、地球から打ち上げられてから45年経った今も、地球から22光時間離れた場所で宇宙探査を続けている。

ボイジャー2号は1977年8月20日にケープカナベラル宇宙発射施設（米国）から打ち上げられ、その双子の兄弟機であるボイジャー1号は約2週間後に打ち上げられました。ボイジャー1号は木星と土星に焦点を当てていたが、ボイジャー2号は両方の惑星に加え、天王星と海王星を訪問した。ボイジャー2号は、20世紀にこれら2つの惑星を探査した唯一の有人探査機でもあります。

2018年11月、NASAは宇宙船が太陽系の外縁部を通過したと発表した。これは2012年にボイジャー1号が通過した境界である。

ボイジャー1号と2号はどちらも、異なる恒星系の間の空間である「星間空間」を探査しています。 NASA の Eyes on the Solar System アプリでは、視聴者は 5 分ごとに更新される宇宙船の軌道を追跡できます。距離と速度はリアルタイムで更新されます。

45年経ってもまだ使えるツール

ボイジャー1号とボイジャー2号は現在、地球から約230億キロメートル離れています。ボイジャー2号はもともとボイジャー1号のバックアップとして計画されていたため、2機の宇宙船は同一の設計で、10個の科学機器を搭載している。現在までに、各船舶には稼働中のエンジンが 4 基ずつ搭載されています。

1976年にNASAの研究所の宇宙シミュレーション室に展示されたテストモデル。これは1977年に打ち上げられた2機のボイジャー宇宙探査機のレプリカです。写真： NASA/JPL-Caltech。

1 つ目は宇宙線サブシステム (CRS) で、木星などの惑星の周囲にある強力な放射線場でよく見られる高エネルギー粒子を探します。これらの粒子は CRS を通過し、そこに存在した痕跡を残します。

このツールは、銀河系内の宇宙線のエネルギー含有量、起源、加速、ダイナミクスに関する情報を提供し、宇宙線源における元素の核合成を理解するのに役立ちます。 CRS は、ボイジャーが木星、土星、天王星、海王星の磁気圏内の粒子電荷を測定するのに役立った機器です。

低エネルギー荷電粒子（LECP）は木片として視覚化できるツールであり、記録する粒子は弾丸のようなものです。弾丸の速度が速いほど、木材への貫通深度が深くなり、LECP により粒子の速度が明らかになります。時間の経過とともに増える「弾痕」の数は、太陽風と惑星から来た粒子の数を示し、木材に刻まれた弾丸の方向は、粒子が移動した方向を示します。

NASA のリアルタイムライブ追跡アプリによるボイジャー 2 号のシミュレーション。写真: NASA .

磁力計（MAG）の主な使命は、距離と時間にわたって太陽の磁場の変化を測定し、各惑星に磁場があるかどうか、またその衛星がそれらの磁場とどのように相互作用するかを判断することです。

最後に、地球との通信機器である電波天文学（PRA）とプラズマ波システム（PWS）には、V字型のアンテナが付いています。 PWS は 10 Hz ～ 56 kHz の周波数範囲をカバーしますが、PRA 受信機には 20.4 kHz ～ 1300 kHz と 2.3 MHz ～ 40.5 MHz の 2 つの周波数範囲があります。