アルカナムミッション:海王星、トリトン、KBOのための科学的目的と観測機器

SpaceXのスターシップを探査機運搬用フェアリングとして使う思い切ったアイデア　望遠鏡、トリトン着陸機、上段が２段と４段重ね　欲張りすぎてるような気がします。以下、機械翻訳。
アルカナムミッション:海王星、トリトン、KBOのための科学的目的と観測機器
2021年10月20日に提出
Arcanumミッションは、将来の宇宙ミッション設計に取ることができる革命的なアプローチを強調する提案されたLクラスの宇宙船です。SpaceX Starship車両の場合、特にこのランチャーの質量と体積の高い特性を使用して、デルタV転送要件が高くても、将来のミッションの実現可能な大きなサイズを分析します。複数のコンポーネントを備えた大規模で有能な科学プラットフォームをサポートするように設計されたデモンストレーター車両は、超大型リフト打ち上げ車の現在の革命のおかげで答えられる科学目標の範囲と深さを明確に示しています。
海王星¨トリトン¨KBO¨ペネトレーター¨望遠鏡


図1：海王星の周りの軌道にあるアルカナムミッションのサマービル-ビンガム宇宙船。


図2：アルカナムミッションで使用されたペネトレーター。主要なコンポーネントが強調表示されています。


図3：サマービルからの展開後にアルカナムミッションで使用されたペネトレーターを示す図
オービター。


図4：アルカナムミッションで使用されるペネトレーター


図5：Tritonペネトレーターの分解図

4 Selection of Instruments
4観測機器の選択
4.1地震計
ペネトレータープローブの主要な機器は地震計です。これらのデバイスは、トリトンの地下を可能にします
トリトンがまだ火山活動体であるかどうかを判断し、その形成をさらに調査するために分析する必要があります。
内部構造と構成。を決定する際のそれらの使用に関して、進行中の議論がたくさんあります。
一般的な惑星物体の起源と歴史、および進行中の地震活動を観察するための継続的な監視、
地球ベースおよびその他[Erkan、2008、Lorenz、2011]。
一般的に使用される地下イメージング技術にはいくつかの種類があります。
•地中レーダー（GPR）
•衛星を介したリモートセンシング
•マグネトテルリック
•電気抵抗トモグラフィー（ERT）
•地震計
比較すると、地震計はデータ収集のより望ましい方法であり、比較するとトライトンにとって理想的です
他の楽器に。 GPRには、地表下30mまでの非侵襲的分析などの独自の利点があります。
これは、火星2020ローバーのRIMFAX機器で見ることができます。これは、火星の表面でレーダーを初めて使用したものです。
地表下の構造的特徴を分析し、水などの資源の存在を判断します[ハムラン
et al。、2020]。もう1つの例は、2019年の中国の嫦娥4号（CE-4）で、月の裏側に着陸し、
Yutu-2ローバーの貫通レーダーを使用して内部構造と厚さを画像化することに成功しました[Liet al。、2020]。
地震計、加速度計、および受振器はすべて、慣性参照機構を使用してデータを記録しますが、
感度と機能。地震計は最も感度の高いオプションであり、より明確な画像を提供します
地下層と地震活動[Huttet al。、2010、Hou et al。、2021]。すべての機器には、
衝撃が速いため、着陸船から発射されたときの耐衝撃性が高い[Hopf et al。、2010]。
主要な地震計のデータ収集技術には、次のものが含まれます。
•地震計の大規模ネットワークアレイを介した周囲ノイズトモグラフィー[Hons、2008、Ritzwoller et al。、2011]
•地震減衰プロファイル[Tsuruet al。、2017]
地球上では、地球科学者は地震装置を使用して、世界中のさまざまな地質環境を分析し、重大な問題を探しています
地球科学を含む。過去60年間、地震学は地球物理学的観測において重要な役割を果たしてきました
南極のために[Anthonyet al。、2021]。氷床に適用された南極の氷浸透器は、氷河学的データを提供します
これは、気候変動の問題に対応して氷河の状態を調査するために使用できます[MIT Haystack
天文台、2021年]。これは、氷の厚さ、水などの特性を決定することによって達成できます
内容物および埋設クレバスなどの内部構造[金尾、2014]。氷のように凍った状態でのそのような装置の使用
環境は、Tritonの環境の潜在的なモデルとしても便利です。最近では2014年に、100の配列
南極の地震カバレッジとノイズを分析するために、一時的な地震観測所が配備されました[Anthony et al。、
2014]。さらに、無人ブロードバンド統合地震計の南極ネットワーク（ANUBIS）と
デジタル地震計ネットワーク連盟は、地震探査プローブの大規模ネットワークの使用の代表的な例です。
また、月面[Nunn et al。、2020]および火星面[Smith、2011]のペネトレーターの提案されたネットワークをサポートします。
1998年に作成され、数年間実行されたANUBISは、構造を決定する上で特に有益でした。
惑星体の地殻とマントルの性質[Anandakrishnanet al。、2000]。さらに、耐震装置
火山サイトの近くに位置し、マグマの流れ、表面などの火山活動の絶え間ない観察を提供します
火山導管の変形と断層撮影マッピング。その他は地震の監視にも使用され、
地震波のサイズと位置の正確なデータにより、早期に警告を発します。
要約すると、地震計は、トリトンの地下の特徴を決定する任務に不可欠です。今後の議論
より大きなペネトレーターまたはマイクロプローブの間の選択、ならびに分析に適したサイト、および
分析が適切であり、必要です。技術は現在、将来の火星と月のミッションのために開発されています。
これらの機器が改善された分析技術を利用できるようになり、受信および処理されるデータが強化されます。
また、表面への高速衝撃を処理できるようになります。

5。結論
特に宇宙発射装置市場の革命によって促された宇宙飛行の新時代の始まりは、
私たちの最も重い科学中心の無人宇宙船の打ち上げリズムの増加。アルカナムの使命は
に送信できる現在実現可能なシステムを紹介することにより、この比較的差し迫った劇的な変化を強調します
私たちの太陽系の最も遠い範囲、およびそれらが運ぶことができる包括的な機器スイート。 NS
Tritonでの分散表面科学実験は、可能であるだけでなく、非常に魅力的であることが示されています。
宇宙生物学的、地質学的、および宇宙力学的に関心のある、捕獲されたKBOであると考えられているものに対する比類のない洞察。
コンポーネントレベルの宇宙船の設計と展開を含む、このような実験の設計は、次のように実証できます。
現実的であり、太陽系の外側にある大型の主に光学望遠鏡のさらなる正当化が続く
アルカナムのミッション提案を完了するために。将来の作業では、転送軌道の公開シミュレーションを行います。
宇宙船のデルタV要件、および各宇宙船のマスバジェットの詳細な数。