LISA Pathfinderを彗星探査機として使用

外力をキャンセルする為に噴射するリサパスファインダー。噴射量を逆算することで外力が分かる。外力から粒子の重さと速度が推定できる。以下、機械翻訳。
2017年4月18日
NASAチーム、LISA Pathfinderを「彗星探査機」として使用
LISA Pathfinderは、ESA（欧州宇宙機関）がNASAから寄与したミッションであり、重力波と呼ばれる時空間波紋を検出するための宇宙ベースの天体観測所の建設に必要不可欠な技術を実証しました。今NASAの科学者チームは、地球から遠い小惑星や彗星によって放出された小さな塵粒子の分布を描くために、宇宙船の記録的な感度を利用したいと考えています。
これらの粒子の大部分は、小さな砂の粒と同様に、マイクログラムで測定された質量を有する。しかし、速度が36,000 kｍ/hを超えると、マイクロメテオロイドでもパンチが詰まる。新しい測定値は、惑星形成の物理学を理解することから、現在および将来の宇宙船の影響リスクを推定することまで、さまざまな研究の研究者が使用している塵モデルを改良するのに役立つ可能性があります。
NASA Team Explores Using LISA Pathfinder as a 'Comet Crumb' Detector



概念実証研究では、NASAの科学者は、ESA（欧州宇宙機関）のLISA Pathfinder宇宙船をマイクロ隕石検出器として探検しています。小惑星や彗星によって放出された小さな粒子がLISA Pathfinderに影響を与えると、そのスラスタは宇宙船の動きのあらゆる変化に迅速に対抗するように働きます。研究者は、これらの信号を監視して、影響を与える粒子の詳細を学習しています。
クレジット：NASAのゴダード宇宙飛行センター

メリーランド州グリーンベルトにあるNASAのゴダード宇宙飛行センターでチームを率いているイラソープ氏は、「我々は新しい技術を持っていることを示した。「次のステップは、この手法をデータセット全体に慎重に適用し、結果を解釈することです。
ミッションの主な目標は、46ミリメートルのゴールドプラチナキューブが内部に浮かぶ同一のペアで、宇宙船がどれだけうまく飛行できるかをテストすることでした。立方体は自由落下で重力にのみ反応することを目的とした試験質量です。
宇宙船は、試験質量を外部から保護するためのシールドとして機能する。LISA Pathfinderが太陽光や微弱な塵の影響による圧力に反応すると、宇宙船はミクロンニュートンスラスタからの小さなバーストを発射して自動的に補正し、テストマスが妨げられることを防ぎます。
科学者たちは、このドラッグフリー飛行を呼びます。2016年初めの最初の2ヶ月間に、LISA Pathfinder は、ミッション要件の約5倍の精度でプロセスを実証し、まだ飛行していない加速度を測定する最も敏感な機器にしました。これは、完全なマルチ宇宙船重力波観測所を構築するのに必要な感度レベルに達しました。
「微視的な塵がLISA Pathfinderに衝突するたびに、そのスラスタは宇宙船に伝達された少量の運動量をゼロにします」と、Goddard共同研究者のDiego Janchesは述べています。「スラスタの燃焼を利用して、影響を与える粒子についてもっと知ることができます。あるチームの騒音は、別のチームのデータになります。
私たちが惑星間塵について知っていることの多くは、NASAの長時間曝露施設（LDEF）のおかげで、地球の近隣に限られています。1984年4月にスペースシャトルチャレンジャーによって地球軌道に打ち上げられ、1990年1月にスペースシャトルコロンビアで回収されたLDEFは数多くの実験を主催し、その多くは隕石と軌道の破片環境をよりよく理解するように設計されています。
さまざまな小惑星や彗星の異なる組成、軌道、歴史が自然に塊状物質や速度の塵を発生させます。科学者は、地球の近隣で最も小さく、最も遅い粒子が増えたと考えているので、LDEFの結果は、より広い太陽系を代表するものではありません。
「惑星の近くの小さくて遅い粒子は、重力による集束と呼ばれる惑星の重力に最も敏感です。これは、地球に近い微隕石フラックスが、太陽に近い約150万キロメートルに位置するLISA Pathfinderの経験よりもはるかに高いことを意味します。
この影響を調べるために、アラバマ州ハンツビルのNASAマーシャル宇宙飛行センターのタイソン・リテンベルグは、元々レーザー干渉計の重力波観測装置（LIGO）の地上検出器からのデータ中の重力波を探索するアルゴリズムを採用しましたルイジアナ州リビングストン、ワシントン州ハンフォードにある。実際、それは2016年2月に発表されたLIGO による重力波の発見に役割を果たした多くのアルゴリズムの1つでした。
「この方法は、信号がどのように見えるかを推測し、LIGOやLISA Pathfinderがどのように反応するかを調べることです」とLittenberg氏は説明します。「LIGOにとって、我々は重力波の波形、山と谷について推測しています.LISA Pathfinderにとって、我々は影響を推測しています。
可能性のある情報源の可能性を示すために、チームは情報源が何であるかを記述する数百万の異なるシナリオを生成し、宇宙船が実際に検出したものと比較します。
インパクトに応じて、LISA Pathfinderはスラスタを撃って、ストライキからの「プッシュ」と宇宙船のスピンの変化の両方に対抗します。これらの量によって、研究者は宇宙船上の衝突の位置を決定し、微小隕石の元の軌道を再構成することができます。これにより、チームは個々のデブリストリームを特定し、おそらくそれらを既知の小惑星や彗星に関連付けることができます。
「これは非常に素晴らしいコラボレーションです」とオランダのNoordwijkでESAの理学部のLISA Pathfinderプロジェクト科学者、Paul McNamaraは語っています。"これは私たちが科学的測定を行うために使用するデータです。アイラと彼のチームは、その宇宙船に衝突する微粒子について教えてくれます。
その遠方の位置、低質量粒子への敏感さ、衝突粒子の大きさと方向を測定する能力は、LISA Pathfinderを太陽系内の微小隕石の集団を研究するためのユニークな手段にします。しかしそれは始まりにすぎません。
「これは概念の証明ですが、私たちはESAとNASAが現在未来のために研究している完全な重力波観測所でこの手法を繰り返すことを望んでいます」とソープ氏は言います。「異なる軌道上に複数の宇宙船を持ち、観測時間をはるかに長くすることで、データの品質は本当に向上するはずです」
LISA Pathfinderはカリフォルニア州パサデナにあるNASA GoddardとNASAのJet Propulsion Laboratoryからの貢献をESAが管理しています。このミッションは2015年12月3日に開始され、2016年1月下旬に太陽の方向で地球から約150万km離れたEarth-sun L1の周りを周回し始めました。
LISAは、NASAとESAの両方によって詳細に研究された、宇宙に基づく重力波観測所の概念であるレーザー干渉計宇宙アンテナの略です。これは、2034年に重力波観測所を発射することを目指すESAの宇宙ビジョン計画の3番目の大きな使命のために探求されているコンセプトです。
バナー画像： LISA Pathfinderの地球太陽L1への道のり クレジット： ESA / C。カロー
することにより フランシス・レッディ
NASAのゴダード宇宙飛行センター、グリーンベルト、メリーランド州。

最終更新日： 2017年4月18 日
タグ： 小惑星、彗星、ゴダード宇宙飛行センター、流星と隕石、科学機器、太陽系技術