アディティア-L1

アディティア-L1

飛行前のアディティアL1
ミッションタイプ	太陽観測
オペレーター	インド宇宙研究機関
コスパーID	2023-132A
SATCAT番号	57754
Webサイト	www.isro.gov.in/Aditya_L1.html
ミッション期間	5.2年（予定）[1] 1年2ヶ月28日（経過）
宇宙船の特性
宇宙船	PSLV-XL/C-57
宇宙船の種類	PSLV
バス	I-1K [2]
メーカー	ISRO  / IUCAA  / IIA
ペイロード質量	1,500 kg (3,300 ポンド) [1]
ミッション開始
発売日	2023 年 9 月 2 日、11:50 IST (06:20 UTC) [3] [4] ( 2023-09-02 )
ロケット	PSLV-XL C57
発射場	サティシュ・ダワン宇宙センター
請負業者	インド宇宙研究機関
軌道パラメータ
参照システム	太陽-地球 L 1軌道
政権	ハロー軌道
期間	177.86日[5]
エポック	2024年1月6日[6]
ミッション記章

アディティヤL1 （サンスクリット語：Āditya、 IPA： [aːd̪it̪jɐ]「太陽」、L1「ラグランジュ点1」）^[a]は、太陽大気を研究するためのコロナグラフィー宇宙船であり、インド宇宙研究機関（ISRO）と他のさまざまなインドの宇宙研究機関によって設計および開発されました。^[1]地球から約150万km離れた、地球と太陽の間のラグランジュ点1（L1）のハロー軌道を周回しており、太陽の大気、太陽磁気嵐、およびそれらが地球周辺の環境に与える影響を研究します。 ^[7]

これは太陽を観測することを目的としたインド初のミッションである。ニガール・シャジがこのプロジェクトの責任者である。^{[8] [9] [10] [11]}アディティアL1は、2023年9月2日11時50分ISTにPSLV C57で打ち上げられた。 ^{[12] [3] [4]}約1時間後に予定の軌道に到達し、 12時57分ISTに第4段から分離した。^[13] 2024年1月6日午後4時17分ISTにL1地点に投入された。^[14]

Aditya-L1 の主な目的は次のとおりです。

• 太陽の彩層とコロナの動態を観測する：
  • 彩層とコロナの加熱、部分的に電離した プラズマの物理学、コロナ質量放出（CME）とその起源、コロナ磁場と熱伝達のメカニズム、フレア交換を研究します。
• その位置の周囲の物理的な粒子環境を観察します。
• 太陽の爆発につながるコロナ下の複数の層における一連のプロセスを決定する。
• 宇宙天気、太陽風の起源、構成、ダイナミクスを研究するため。^[15]

このミッションは、2008年1月に宇宙科学諮問委員会（ADCOS）によって構想された。^{[16] [17]}当初は、太陽コロナを研究するためのコロナグラフを搭載した、低軌道（800 km）の小型の400 kg（880ポンド）衛星として構想されていた。2016 ～2017年度には3千万ルピーの実験予算が割り当てられた。 ^{[18] [19] [20]}その後、ミッションの範囲は拡大され、ラグランジュ点1（L1）に設置される包括的な太陽および宇宙環境観測所となったため、 ^{[21]ミッションは}アディティアL1と改名された。 2019年7月現在、打ち上げ費用を除いて、ミッションに割り当てられている費用は37億8千万ルピーである。^{[4][アップデート]}

欧州宇宙機関（ESA）が運営する欧州宇宙運用センター（ESOC）がこのミッションを支援している。^[22]

2024年1月11日、ISROは、ハロー軌道のラグランジュポイントL1にあるアディティアL1に搭載された6メートルの磁力計ブームの展開に成功しました。打ち上げ後、ブームは132日間格納されていました。測定された軌道上展開期間はおよそ9秒で、8〜12秒の予測範囲内でした。磁力計ブームは、搭載されている2つの高精度フラックスゲート磁力計センサーを使用して、宇宙の低強度の惑星間磁場を測定します。宇宙船の磁場が測定に与える影響を減らすために、センサーは宇宙船から3メートルと6メートル離れた場所に配置されています。デュアルセンサーシステムを使用すると、宇宙船の磁気の影響を打ち消し、正確な推定を容易にするのにも役立ちます。ブームセグメントの構築には炭素繊維強化ポリマー（CFRP）が使用されました。バネ式ヒンジ機構を使用することで、5つの部品が結合され、移動中は機体の近くで折りたたむことができ、目的の軌道に到達すると開くことができる。ヒンジは機構が広がると所定の位置に固定される。収納位置では、2つのホールドダウンがブームを所定の位置にしっかりと固定する。テレメトリスイッチを介して取得された情報により、ホールドダウンの解放、初期動作、および各ヒンジのロックが検証されます。^{[23] [24]}

このミッションは、打ち上げ後、地球から約 1,500,000 km (930,000 マイル) 離れた L1 点のハロー軌道に到達するまでに 126 地球日を要しました。 ^[25]宇宙船は、ミッション期間中、年間 0.2～4 m/s のステーションキーピングΔv を維持しながら、ハロー軌道にとどまる予定です。 ^[26] 1,500 kg (3,300 ポンド) の衛星には、コロナ加熱、太陽風加速、コロナ磁気測定、近紫外線 太陽放射(地球の上層大気のダイナミクスと地球の気候に影響を与える)の起源と監視、太陽の光球と彩層およびコロナの結合、^[27]および太陽風の高エネルギー粒子束と磁場、太陽磁気嵐を測定することによる地球周辺の宇宙環境のその場特性評価など、さまざまな目的を持つ 7 つの科学ペイロードが搭載されています。^[1]

アディティアL1は太陽の光球、彩層、コロナの観測を行う。同衛星の科学的搭載物は地球の磁場の干渉を受けない場所に設置する必要があるため、2008年に当初のミッションコンセプトで提案された低地球軌道では役に立たなかった可能性がある。^[28]

太陽物理学の分野における未解決の大きな問題の一つはコロナ加熱である。太陽の上層大気の温度は2,000,000 K (2,000,000 °C; 3,600,000 °F)であるのに対し、下層大気はわずか6,000 K (5,730 °C; 10,340 °F)である。^[29]さらに、太陽の放射が地球の大気のダイナミクスに短期および長期のスケールでどのように影響するかは正確にはわかっていない。このミッションでは、太陽の大気のさまざまな層のほぼ同時画像を取得し、エネルギーが1つの層から別の層に導かれ、転送される方法を明らかにする。したがって、このミッションにより、太陽の力学プロセスを包括的に理解し、太陽物理学と太陽物理学の未解決の問題のいくつかに取り組むことができる。

アディティアL1の機器は、主に彩層とコロナなどの太陽大気を観測するように調整されています。現場機器はL1地点の局所環境を観測します。搭載されているペイロードは7つで、4つは太陽のリモートセンシング用、3つは現場観測用です。ペイロードは、さまざまなISROセンターと緊密に協力して、国内のさまざまな研究所で開発されました。^[30]

可視輝線コロナグラフ（VELC）は、アディティア宇宙船の重要な機器です。VELCは、特定の観測ニーズを満たすように設計された内部掩蔽反射コロナグラフです。この機器は、太陽コロナの1.25〜2.5秒角の高空間分解能画像化、3つのモード（画像化、分光法、分光偏光測定）での同時観測を可能にし、さらに人工知能を利用してコロナ質量放出（CME）の検出を支援します。この機器は、バンガロールのインド天体物理学研究所によって開発されました。^[31]

SUITは、太陽活動と地球の大気のダイナミクスをより深く理解することを目的として、200～400nmの範囲の狭帯域および広帯域スペクトルフィルターを使用して、紫外線領域の太陽スペクトル放射を研究するために設計された紫外線画像望遠鏡です。SUITは、下部光球から上部彩層まで、太陽大気をほぼ同時にカバーします。この機器は、プネの天文学および天体物理学のための大学間センターによって、ISROと共同で開発されました。^[31]

SoLEXSは、太陽地球ラグランジュ点L1からの太陽軟X線フラックス（1keV-22keV）を連続的に測定するように設計されたX線分光計です。これらの測定は、太陽コロナの特性、特にコロナの温度がなぜそれほど高いのかをより深く理解するために使用できます。SoLEXSは太陽フレアを観測し、VELCから提供されるデータと組み合わせて、太陽の外層の複雑な熱特性の研究に役立ちます。この機器は、バンガロールのURラオ衛星センターによって開発されました。^[31]

宇宙天文学グループ（URSC）が開発したHEL1OS（ヘリオスと発音）は、X線スペクトル、特に10～150 Kev（キロ電子ボルト）のエネルギー帯における太陽フレアを研究するために設計されたX線分光計です。この装置は、テルル化カドミウム（CdTe）とテルル化カドミウム亜鉛（CZT）の検出器の2対を使用して、太陽コロナにおける電子の加速と動きを研究するとともに、熱的太陽放射と非熱的太陽放射の間のカットオフエネルギーを研究することを目的としています。 ^[31]

ASPEXは、太陽の太陽風粒子を測定するために設計された、低エネルギー粒子分光計と高エネルギー粒子分光計で構成された装置です。低エネルギー分光計である太陽風イオン分光計（SWIS）には、異なる平面から装置に入る粒子を研究するために設計された2つの分析装置が含まれています。高エネルギー分光計である超熱エネルギー粒子分光計（STEPS）も、STEPS 1とSTEPS 2の2つの部分で構成されており、どちらも陽子とアルファ粒子を分離し、積分フラックスを測定するように設計されています。この装置は、アフマダーバードの物理研究所によって開発されました。^[31]

PAPAはアディティアL1に搭載された太陽風の温度、分布、速度を研究するための機器です。この機器には、太陽風電子エネルギープローブ（SWEEP）と太陽風イオン組成分析装置（SWICAR）の2つのセンサーが含まれています。検出器は、太陽風内の電子とイオンのエネルギーレベルを分析するために連動して使用されます。この機器は、ティルヴァナンタプラムのヴィクラムサラバイ宇宙センターの宇宙物理学研究所によって開発されました。^[31]

アディティアL1宇宙船には、展開可能なブームに2つの磁気センサーが搭載されており、1つは中央に、もう1つは先端に配置されています。これらのセンサーの目的は、惑星間磁場（IMF）の大きさと方向に関する情報を収集することと、コロナ質量放出（CME）などの他のイベントを研究することです。磁気センサーのデータは、PAPAセンサーとASPEXセンサーのデータを補完するために使用されます。^[31]

2023年9月2日午前11時50分（インド標準時）、極軌道衛星打ち上げロケット（PSLV-C57）が、シュリーハリコタにあるサティシュ・ダワン宇宙センター（SDSC）の第2発射台からアディティアL1ロケットの打ち上げに成功しました。

アディティアL1は63分20秒の飛行を経て、 12時54分ISTに地球を周回する楕円軌道への投入に成功した。^[32]

アディティアL1号は、ラグランジュ点（L1）に向かうトランスファー軌道に投入される前に、4回の地球周回軌道操作を実施した。打ち上げから126日後の2024年1月6日午前4時17分ISTにL1点の指定軌道に到達した。^{[33] [34]}

最初の軌道上昇燃焼

2023年9月3日、アディティアL1号は初の地球周回軌道変更を実施し、軌道を245km（152マイル）から22,459km（13,955マイル）の軌道に上げた。^[35]

2回目の軌道上昇燃焼

2023年9月5日、アディティアL1号は2回目の地球周回軌道変更を実施し、高度282km（175マイル）から高度40,225km（24,995マイル）の軌道に上昇した。

3回目の軌道上昇燃焼

2023年9月10日、アディティアL1号は3回目の地球周回軌道変更を実施し、高度296km（184マイル）から高度71,767km（44,594マイル）の軌道に上昇した。

第4軌道上昇燃焼

2023年9月15日、アディティアL1は4回目の地球への軌道変更を実施し、当初の軌道を256km（159マイル）から121,973km（75,791マイル）の軌道に上げた。これが最後の変更となり、その直後に9月19日にトランスラグランジュ1号投入が行われた。

トランスラグランジアン 1 注入

2023年9月19日、アディティアL1号は地球周回軌道から脱出するために最後の操作を行い、ラグランジュ1点に向かいました。目的地である150万キロ離れた地点に到達するまでに少なくとも4か月かかりました。^[36]

2023年9月30日、アディティアL1は地球の影響圏を脱出し、ラグランジュ点1に向かっていた。^[36]

軌道修正操作

2023年10月6日、アディティアL1は軌道修正操作（TCM1）を実施した。これは、2023年9月19日に実施されたトランスラグランジュポイント1挿入（TL1I）操作を追跡した後に評価された軌道を修正する必要があった。^[37]

ハロー軌道投入

2024年1月6日午後4時17分、アディティアL1はラグランジュ点1（HOI）のハロー軌道に正常に投入された。 ^[38]

アディティアL1は2024年7月2日にL1地点を周回する最初のハロー軌道を完了した。1周するのに約178日かかる。2月22日と6月7日の2回の軌道維持操作を経て、その後7月2日に1回軌道維持操作を行った。^[47]

Aditya-L1 の SUIT (太陽紫外線撮像望遠鏡) 装置からさまざまな波長で撮影された太陽の画像。

• ニガール・シャジ- プロジェクトディレクター
• サンカラスブラマニアン・K - ミッションの主任科学者^[48]

• ラグランジュ点 – 2つの軌道を周回する天体の近くの平衡点
• 太陽宇宙ミッション
  • 高度構成探査機 - NASA の探査機計画の衛星
  • 太陽観測衛星 - NASAのミッション、2010年にSE-L1に打ち上げられた
  • 太陽・太陽圏観測所 – ヨーロッパ宇宙観測所
  • ソーラーオービター – 欧州の宇宙太陽観測衛星
  • パーカー太陽探査機 – 太陽の外側コロナを観測する NASA のロボット宇宙探査機
• ISRO  – インド国立宇宙航空機関

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• Aditya-L1 の ISRO ページ