地球から230億キロ離れた宇宙船は何をしているのでしょうか?

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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号が木星と土星に焦点を当てていたのに対し、ボイジャー2号は両惑星に加え、天王星と海王星も訪れました。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アプリを使えば、5分ごとに更新される探査機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、両宇宙船は同一の設計で、10個の科学機器を搭載しています。現在も、各宇宙船にはそのうち4個の機器が稼働しています。

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。

一つ目は宇宙線サブシステム（CRS）で、木星などの惑星を取り巻く強力な放射線場中に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、そこに存在したことを示す明確な痕跡を残します。

この装置は、銀河系における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元素合成の理解に役立ちます。CRSは、ボイジャー号が木星、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装置です。

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、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、木を深く貫通し、LECPは粒子の速度を明らかにします。時間の経過とともに「弾痕」の数から、太陽風や惑星由来の粒子の数がわかり、弾丸が木に残す方向から、粒子の進行方向がわかります。

NASAのリアルタイムライブトラッキングアプリケーションによるボイジャー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、地球通信機器である電波天文システム（PRA）とプラズマ波システム（PWS）は、V字型のアンテナを備えています。PWSは10Hzから56kHzの周波数範囲をカバーし、PRA受信機は20.4kHzから1300kHzと2.3MHzから40.5MHzの2つの周波数範囲に対応しています。

2 機のボイジャー宇宙船は何を達成しましたか?

NASA はかつて、2 回のボイジャー ミッションの期間は 5 年と予想していましたが、現在では 45 年間運用され、人類が到達した宇宙の最も遠い場所から貴重な科学データを収集し続けています。

2機の宇宙船は、太陽から放出される荷電粒子の流れである太陽風と星間空間がどのように相互作用するかを明らかにしました。ボイジャーは、太陽系を取り囲む一種の保護バブルである太陽圏に関するデータも提供しました。

太陽圏は太陽風によって形成され、星間空間の条件によって形作られます。太陽風が終わり星間空間が始まる太陽系の境界を太陽圏と呼びます。

NASAのボイジャー探査機には、それぞれ3台の放射性同位体熱電発電機（RTG）が搭載されています（写真参照）。RTGはプルトニウム238の崩壊によって発生する熱を電気に変換することで、探査機に電力を供給します。写真： NASA/JPL-Caltech

NASAによると、ボイジャー宇宙船は研究者たちに星間空間に関する新たな情報をもたらしたという。例えば、宇宙線は太陽圏の外側では太陽圏深部よりも約3倍強いことがわかった。

NASAによると、科学者らはボイジャーの観測結果を新しいミッションのデータと組み合わせ、「太陽と太陽圏が星間空間とどのように相互作用しているかについて、より完全な画像を得る」ことに成功したという。

ワシントンDCにあるNASA本部の太陽物理学部門の責任者ニコラ・フォックス氏は、ボイジャー号が太陽系全体にわたる太陽の影響に関する情報を提供したと語った。

ボイジャー宇宙船は、プルトニウムを含む熱電システムによって動力を得ています。プルトニウムが崩壊するにつれて熱出力が低下し、宇宙船は電力を失います。これを補うため、NASAは宇宙の厳しい寒さから機器を保護するヒーターを含む、必須ではないすべてのシステムを停止したと述べています。

しかし、NASAは、2019年にヒーターを停止したにもかかわらず、一部の機器が依然として稼働していると報告している。NASAの科学者たちは、ボイジャーが当初の設計耐熱温度をはるかに下回る温度で稼働し続けている理由を依然として解明していない。

「45年間にわたる継続的な宇宙探査を経て、ボイジャー1号と2号は人類に未踏の領域の観測情報を提供し続けている」とNASAジェット推進研究所の科学者リンダ・スピルカー氏は語った。

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ホアン・ナム

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ソースリンク: https://zingnews.vn/cong-nghe.html/tau-vu-tru-cach-trai-dat-23-ty-km-dang-lam-gi-post1427046.html