ジュースの月-地球フライバイ:あなたが知る必要があるすべて

燃料と予算節約の為、金星スイングバイに向けてジュースの軌道を曲げる月-地球連続スイングバイ 以下、機械翻訳。
ジュースの月-地球フライバイ:あなたが知る必要があるすべて
15/07/2024
ESAの / 科学と探検 / 宇宙科学 / ジュース
ESAのジュピター・アイシー・ムーン・エクスプローラー(ジュース)は、8月19日から20日にかけて地球に帰還し、フライトコントローラーがジュースを最初に月を通り過ぎ、次に地球自体を通り過ぎます。この「ブレーキング」操作により、ジュースは金星を経由して木星への近道をします。

どうしたんですか。
これはダブルワールドファーストです。史上初の月-地球フライバイと、史上初の二重重力アシスト操作。ジュースの速度と方向を変えて宇宙を進むことになりますが、これは大胆な偉業です。わずかなミスでジュースがコースから外れ、ミッションが終わりを迎えることになりかねない。

2023年4月のJuiceの打ち上げに続き、この月-地球フライバイは、探査機が太陽系を巡り、木星への旅をする第一歩となります。

フライバイ中、地球はJuiceの軌道を宇宙で曲げ、「ブレーキ」をかけ、2025年8月の金星のフライバイに向けてコースを方向転換します。その瞬間から、エネルギーブーストが始まり、ジュースは金星によって、次に地球によって2回、つまり宇宙探査ではエスプレッソを3回連続で飲むのに相当します。


なぜそれが起こる必要があるのですか?
木星は平均して地球から「ちょうど」8億km離れています。巨大なロケットがなければ、ジュースを巨大な惑星に直接送るには、不可能な60,000kgの搭載推進剤が必要になります。そして、ジュースは、木星が到着したら軌道に入るのに十分な速度を落とすために、単にまっすぐに通り過ぎて宇宙空間に飛び出すのではなく、膨大な量の推進剤を追加で運ぶ必要があります。

そのため、ジュースは、他の惑星の重力を利用して宇宙空間の軌道を慎重に調整し、正しい速度と方向で木星に到着するように、風光明媚なルートをとっています。この信じられないほど複雑で、常に進化するルートは、過去20年間、Juiceの専任のミッション分析チームによって慎重に計画されてきました。

やや直感に反するかもしれませんが、月-地球フライバイを使用して旅行のこの時点でジュースの速度を落とすことは、実際にはフライバイを使用して速度を上げるよりも効率的です。もしこのフライバイを使ってジュースを火星に向けて後押ししていたら、次の惑星フライバイまで長い時間を待たなければならなかったでしょう。この最初の「ブレーキング」操作は、太陽系内を抜ける近道をする方法です。

ジュースの木星への旅がなぜこれほど長く複雑なのか、詳しくご紹介します


私たちはどのようにそれを実現しているのでしょうか?
ミッションオペレーターは、ジュースが最初に月に到着し、次に翌日に地球に、正確に適切な時間に、適切な速度で、正しい方向に移動するように、ジュースの経路をすでに調整しています。彼らは成功を確信していますが、これは他の宇宙ミッションがこれまで直面したことのない危険な課題です。

ジュースの宇宙船運用マネージャーであるイグナシオ・タンコは、「それはまるで非常に狭い廊下を非常に速く通過するようなものです。道路脇のマージンがわずか数ミリメートルのときにアクセルを最大まで押します」と述べています。

Juiceは月と地球の両方に非常に接近するため、すべてのナビゲーション操作でリアルタイムのピンポイント精度が必要です。8月17日から22日まで、Juiceは世界中の地上局と継続的に連絡を取り合います。昼夜を問わず、オペレーターは毎秒、ジュースから送られてくるデータを注意深く監視し、宇宙船を正しい軌道に保つために必要な微調整を行います。

Juice returns for a lunar-Earth flyby
ジュースは月-地球のフライバイに戻ります
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おまけ科学!
ジュースを操縦するだけでなく、2つの巨大な宇宙の障害物を回避するだけでは不十分であるかのように、ESAは月と地球を通過する宇宙船の10の科学機器も作動させます。

月-地球フライバイは、機器チームが初めて宇宙の実際の表面からデータを収集し、分析するための主要なテスト環境を提供します。一部の機器では、ジュースが木星までの8年間の旅全体で特定の測定を行う唯一の機会です。これにより、科学者やエンジニアは機器を校正し、残された問題を解消する機会を得ることができ、さらには驚くべき科学的発見をする可能性さえあります。

月-地球フライバイは、JuiceのRadar for Icy Moon Exploration(RIME)機器にとって特に重要であり、RIMEデータは宇宙船内の電子ノイズによって妨害されています。

8月19日の月のフライバイは、RIMEチームが木星に到着する前に、このノイズが機器の性能にどのように影響しているかを確認するための数少ないチャンスの1つです。月への最接近中、RIMEは8分間単独で観測することができ、他の機器のスイッチを切るか、静音モードに設定します。これらの観測結果に基づいて、RIMEチームはノイズ問題を修正するためのアルゴリズムに取り組みます。


どうすればいいですか?
幸運なことに、ジュースが頭上を通過し、宇宙船が東南アジアと太平洋の真上を飛ぶのを見ることができるかもしれません。強力な双眼鏡や望遠鏡を使用すると、宇宙船を見る可能性が高くなります。軌跡データはこちらでご覧いただけます。

一方、Juiceの2台の搭載監視カメラは、月-地球フライバイ全体で写真を撮り、地球に届くとすぐにソーシャルメディアやRocket Scienceブログを通じて公開します。

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