天王星と海王星の大気を研究するために進歩した次世代NASA装置

具体的な観測機器が書いてないけど、氷巨大惑星に送り込む探査機用の観測機器の準備はできたってこと？以下、機械翻訳。
天王星と海王星の大気を研究するために進歩した次世代NASA装置
4月25日, 2019
NASAの探査機ボイジャー2号は1989年の夏に人類に海王星とその衛星、トリトンの最初の一瞥を与えました。
NASAの探査機ボイジャー2号は1989年の夏に人類に海王星とその衛星、トリトンの最初の一瞥を与えました。これらの雲はボイジャーのカメラがそれらを解像することができる限り持続するように見られました。
クレジット：NASA


これは、太陽から7番目の惑星を過ぎて飛んだ探査機ボイジャー2号によって撮られた惑星天王星の画像です。
これは、1986年1月に太陽から7番目の惑星を過ぎて飛んだ探査機ボイジャー2号によって取られた惑星天王星の画像です。
クレジット：NASA
NASAのガリレオの任務が木星の大気に探査機を落として以来、技術的に多くの変化をもたらしました。
メリーランド州グリーンベルトにあるゴダード宇宙飛行センターのNASAの科学者と彼のチームは、これらの進歩を利用して、より小型でより高性能の正味フラックス放射計を完成させています。このタイプの機器は、地球の大気中で加熱と冷却が行われる場所を科学者に伝え、大気の動きに寄与する太陽熱と内部熱源の役割を定義します。次世代の放射計は、天王星や海王星の大気を研究するために特別に開発されていますが、大気のある任意のターゲットに使用することができます。
太陽系のすべての惑星のうち、天王星と海王星 - 氷の巨人と呼ばれているのはほとんどが氷で構成されているため - とは未だに比較的未踏のままです。探査機ボイジャー2号が7番目と8番目の惑星の写真を撮った間、それはガリレオとカッシーニのミッションが木星と土星について集まったという驚くべき詳細を得ませんでした。遠く離れた冥王星でさえ、2015年にニューホライズンズのミッションでクローズアップしました。
NASAの太陽系観測の進歩のための惑星の概念、またはPICASSOプログラムによって資金提供された努力である次世代装置を開発するチームを率いているShahid Aslamは、まだ多くの発見が残されていると述べた。
科学者たちは、天王星と海王星の両方が水、アンモニア、メタンの氷で覆われたマントルを主催していることを知っていますが、それらの大気は水素分子、ヘリウム、メタンガスで構成されています。しかし、これらの寒い外木星の世界には違いがあります。
気温が摂氏-167.6度を下回ると、アンモニアガスが凍って氷の結晶になり、両方の惑星の大気から脱落します。メタン（青い色のガス）が支配的になります。大気中のメタン含有量は両方の惑星で似ていますが、それらは異なって見えます。天王星はかすんだ青緑色に見えますが、海王星ははるかに濃い青になります。いくつかの未知の大気成分が海王星の深い青色に寄与すると考えられている、とAslamは言った。
また、天王星は内部熱を欠いています。その結果、その雲は冷たく、一番上の霞層の上にうねっていません。その一方で、海王星は太陽から受け取るのと同じくらい多くのエネルギーを放射します。この内部エネルギーは、濃い帯とメタンの氷と低気圧性の低気圧の明るい雲によって際立った活発でダイナミックな雰囲気を海王星に与えます。
NASAは氷の巨人たちに献身的な任務を果たしたことが一度もないので、これらの大気条件を推進する物理学の詳細はとらえどころのないままである、とAslamは言った。
彼は新しい楽器が答えを提供することができると信じています。
それは1995年12月に木星の気圧によって押しつぶされる前に木星の大気状態についてのデータを集めた類似のタイプの計器の後継者です。その間に、58分は惑星の大気に深く乗り、ガリレオの純フラックス放射計上の太陽から惑星に到達したプローブ測定された輻射、および下の惑星自体によって生成された熱放射または熱。これらの上下の測定値は、科学者が両者の差を計算するのを助けました - 正味流束と呼ばれる測定。
大気の冷暖房に関する詳細を提供することに加えて、正味フラックスデータは雲の層とそれらの化学組成に関する情報を明らかにします。「実際には、正味のフラックスデータ、特に惑星放射線の発生源と吸収源から多くのことを学ぶことができます」とアスラム氏は言います。
その前任者のように、Aslamの楽器は天王星か海王星のどちらかの大気を通して自殺突入を取るでしょう。しかしそれがその地位を確立したとき、それはこれらのよく理解されていない地域についての情報をより高い正確さと効率で集めるであろう、とAslamは言った。「入手可能な材料、フィルタ、電子検出器、フライトコンピューティング、そしてデータ管理と処理はすべて改善されました。率直に言って、私たちはずっと優れた技術を持っています。将来の大気圏侵入探査機のためにこの機器の次世代を開発する時が来たことは明らかです」と彼は言った。
例えば、ガリレオで採用されている焦電検出器を使用する代わりに、アスラムは熱または赤外線の波長または熱を電気信号に変換するサーモパイルセンサーの使用を目指しています。その利点は、サーモパイル回路が外乱や電気的ノイズの影響を受けにくいことです。
Aslamのチームはまた、熱を測定するために2つの赤外線チャンネルを追加して合計7つの角度にし、さらにこれらの波長を集めて光散乱をモデル化するのに役立つ2つの視野角を追加します。エアロゾルおよび氷粒子との相互作用のために、ある視野内で光が散乱すると、その散乱によって別の視野内の測定値が汚染される可能性があります。これにより、科学者はデータを分析したときに何が起こっているのかについて偏った見方をすることができます。
さらに、計器のより狭い視野は、計器がそれを降下させるにつれて、惑星の雲床および大気層についてのより詳細を明らかにする。Aslam氏によると、この機器は小型であり、そのセンサーは高速データサンプリングをサポートする最新の特定用途向け集積回路を採用しています。
もっとゴダードテクノロジーのニュースはhttps://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/spring_2019_final_web_version.pdfにアクセスしてください。

最終更新日：2019年4月26日
タグ： ゴダード宇宙飛行センター、海王星、宇宙技術　 天王星