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 DSCOVR衛星のアーティストによるレンダリング | |||||||||||||
| 名前 | DSCOVR トリアナ アルゴアサット | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ミッションタイプ | 宇宙天気 | ||||||||||||
| オペレーター | NASA / NOAA | ||||||||||||
| コスパーID | 2015-007A | ||||||||||||
| SATCAT番号 | 40390 | ||||||||||||
| Webサイト | 詳しくはこちら | ||||||||||||
| ミッション期間 | 5年（予定）[1] 9年9ヶ月13日（経過） | ||||||||||||
| 宇宙船の特性 | |||||||||||||
| バス | SMEX-Lite | ||||||||||||
| メーカー | ゴダード宇宙飛行センター | ||||||||||||
| 打ち上げ質量 | 570 kg (1,260 ポンド) [2] | ||||||||||||
| 寸法 | 展開されていない状態: 1.4 × 1.8 m (4 フィート 7 インチ × 5 フィート 11 インチ) | ||||||||||||
| 力 | 600ワット | ||||||||||||
| ミッション開始 | |||||||||||||
| 発売日 | 2015年2月11日 23:03:42 UTC | ||||||||||||
| ロケット | ファルコン 9 v1.1 | ||||||||||||
| 発射場 | ケープカナベラル、SLC-40 | ||||||||||||
| 請負業者 | スペースX | ||||||||||||
| 入隊 | 2015年6月8日 | ||||||||||||
| 軌道パラメータ | |||||||||||||
| 参照システム | 太陽中心軌道[1] | ||||||||||||
| 政権 | 太陽-地球ラグランジュ点L1 | ||||||||||||
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.png/500px-DSCOVR_Logo_(transparent_bg).png){kind=spacer} DSCOVR ロゴ 宇宙天気予報プログラム | |||||||||||||
深宇宙気候観測衛星（DSCOVR、以前はトリアナ、非公式にはゴアサット[3]として知られていた）は、アメリカ海洋大気庁（NOAA）の宇宙天気、宇宙気候、地球観測衛星である。 2015年2月11日にケープカナベラルからファルコン9 v1.1ロケットでスペースXによって打ち上げられた。[4]これはNOAAの最初の運用深宇宙衛星であり、太陽磁気嵐が発生した場合に地球に警告する主要なシステムとなった。[5]
DSCOVR は当初、太陽地球 L 1 ラグランジュ点に位置する地球観測宇宙船として提案され、インターネットを通じて地球の太陽に照らされた側のライブビデオや、気候変動を研究するための科学機器を提供していました。米国での政変によりミッションは中止され、2001 年に宇宙船は保管されました。
ミッションの支持者たちはミッションの復活を訴え続け、2009年の大統領政権交代によりDSCOVRは保管庫から取り出され改修され、ミッションは太陽観測とコロナ質量放出の早期警報に再び焦点が当てられることになったが、地球観測と気候監視は引き続き提供された。 2015年2月11日にスペースXの ファルコン9ロケットで打ち上げられ、2015年6月8日にL1に到達し、ラグランジュ点を周回する物体のリストに加わった。
NOAAはメリーランド州スーツランドの衛星・製品運用施設からDSCOVRを運用している。正確な天気予報を可能にする取得された宇宙データは、コロラド州ボルダーの宇宙天気予報センターで処理される。アーカイブ記録は国立環境情報センターが保管し、地球センサーデータの処理はNASAが行っている。[1]
歴史
DSCOVRは、1998年に当時の副大統領 アル・ゴアが、 地球から1.5 × 10 6 km (0.93 × 10 6 mi)の太陽地球L 1 ラグランジュ点で地球全体を観測することを目的に提案したことから始まりました。 [3] [6]コロンブスの乗組員で最初にアメリカ大陸の陸地を視認したロドリゴ・デ・トリアナにちなんで、もともとトリアナと呼ばれていたこの宇宙船の本来の目的は、地球全体のほぼ連続的な画像を提供し、そのライブ画像をインターネットで利用できるようにすることでした。ゴアは、これらの画像で科学を進歩させるだけでなく、アポロ17号で撮影された影響力のあるブルーマーブルの写真を更新することで、地球自体への意識を高めることも望んでいました。[7]撮像カメラに加えて、放射計が、地球全体から反射および放射される太陽光の量（アルベド）を初めて直接測定します。このデータは、地球温暖化の進行のバロメーターとなる可能性があります。科学的目標は、地球に到達する太陽エネルギーの量、雲のパターン、気象システムの測定、地球の植生の健全性の監視、オゾン層を通過して地表に到達する紫外線量の追跡にまで拡大しました。
1999年、NASAの監察総監は「トリアナ計画の基本概念は査読されていない」と報告し、「トリアナ計画で追加された科学は、NASAの限られた科学予算の最良の支出ではないかもしれない」と述べた。 [8]米国議会のメンバーは、この計画が価値があるかどうかを米国科学アカデミーに尋ねた。その結果、2000年3月に発表された報告書では、この計画は「強力で科学的に重要である」と述べられた。[9]
ブッシュ政権は、2001年1月のジョージ・W・ブッシュ大統領就任直後にこの計画を保留にした。[6]トリアナは、当初の打ち上げ機会であるSTS-107（ 2003年の不運なコロンビア計画）から外された。[3] 1億5千万ドル[3]の宇宙船は、2001年11月にゴダード宇宙飛行センターの窒素封入保管庫に保管され、ブッシュ政権の期間中そこにあった。[10] NASAは、この計画への支援を再び得るために、2003年にこの宇宙船を深宇宙気候観測所（DSCOVR）と改名したが、[3]このミッションは2005年にNASAによって正式に終了された。[11]
2008年11月、アメリカ海洋大気庁（NOAA）とアメリカ空軍の資金提供を受けて、宇宙船は保管場所から取り出され、打ち上げの実現可能性を判断するための試験を受けた。[12] [13] 2009年にオバマ政権が大統領に就任すると、その年の予算には宇宙船の改修と準備のために900万ドルが計上され、[14] NASAはEPIC機器を改修し、NISTAR機器を再調整した。[15] アル・ゴアは著書『Our Choice 』（2009年）の一部を用いて、DSCOVRペイロードに関する議論を復活させようとした。この本では、上院議員バーバラ・ミクルスキとビル・ネルソンによる宇宙船打ち上げのための立法努力について触れている。 [16] 2011年2月、オバマ政権は老朽化した先進的組成探査機（ACE）に代わる太陽観測衛星としてDSCOVRを再利用するための資金確保を試み、この目的のために2012年度予算で4,730万ドルを要求した。[11]この資金の一部は海軍研究所（NRL）が宇宙船用のコロナ質量放出イメージャーを構築できるようにするためのものだったが、必要な時間によってDSCOVRの打ち上げが遅れることになり、最終的には予算に含まれなかった。[1] [11] NOAAは改修作業を開始するために200万ドルを2011年度予算に割り当て、2012年には資金を2,980万ドルに増額した。[3]
2012年、空軍は打ち上げロケットの調達と打ち上げ運営の資金として1億3,450万ドルを割り当て、その両方がSpaceXのFalcon 9ロケットに授与された。[ 3] [17] 2013年9月、NASAはDSCOVRが2015年初頭の打ち上げを目標とした実施段階に進むことを承認し、[18]最終的に2015年2月11日に打ち上げられた。 [12] NASAゴダード宇宙飛行センターは、このミッションに管理とシステムエンジニアリングを提供している。
2017年のドキュメンタリー『不都合な真実 続・権力への真実』の中で、アル・ゴアはDSCOVR宇宙船の歴史と気候変動との関係について語っています。[19]
宇宙船
DSCOVRはSMEX-Lite宇宙船バス上に構築されており、打ち上げ時の質量は約570kg（1,260ポンド）です。主な科学機器セットは、太陽観測プラズマ磁力計（PlasMag）、地球観測NIST先進放射計（NISTAR）、地球多色画像カメラ（EPIC）です。DSCOVRには、展開可能な2つの太陽電池アレイ、推進モジュール、ブーム、アンテナがあります。[20]
推進モジュールには145kgのN2H4推進剤が搭載されていた。[ 21]
DSCOVRはその有利な位置から、変化する太陽風の状態を監視し、コロナ質量放出の接近の早期警報を発し、オゾン、エアロゾル、塵、火山灰、雲の高さ、植生被覆、気候の変化を含む地球上の現象を観測する。太陽地球L1の位置では、太陽と地球の太陽に照らされた側を継続的に見ることができる。宇宙船が現場に到着し運用段階に入った後、NASAはEPIC機器のウェブサイトを通じて地球のほぼリアルタイムの画像を公開し始めた。[22] DSCOVRは約2時間ごとに地球全体の写真を撮影し、他の地球観測衛星よりも速く処理することができる。[23]
宇宙船は太陽地球ラグランジュ点L1の周りを6か月周期でループするハロー軌道上にあり、宇宙船・地球・太陽の角度は4°から15°まで変化します。 [24] [25]
楽器
プラズママグ
プラズマ磁力計(PlasMag) は、宇宙天気予報のために太陽風を測定します。既存の衛星システムや地上インフラに損害を与える可能性のある太陽活動の早期警報を発令できます。太陽粒子は地球より約 1 時間早くL 1に到達するため、PlasMag はコロナ質量放出(CME) が到達する15 分から 60 分前に警報を発令できます。これは、「太陽風の電子、陽子、アルファ粒子 (ヘリウム原子核)の磁場と速度分布関数」を測定することによって行われます。 [26] 3 つの機器があります。[26]
- 磁力計は磁場を測定する
- ファラデーカップは正電荷を帯びた粒子を測定する
- 静電分析装置は電子を測定する
すごい
地球多色撮像カメラ（EPIC）は、紫外線から近赤外線までの10の異なるチャンネルで、地球の太陽に照らされた側の画像を撮影し、さまざまな地球科学のモニタリングに利用しています。オゾンやエアロゾルのレベル、雲の動き、土地の特性、植生も監視されています。[29]
EPIC の口径は 30.5 cm (12.0 インチ)、焦点比は 9.38、視野は 0.61°、角度サンプリング解像度は 1.07秒角です。地球の見かけの直径は、全幅で 0.45° から 0.53° まで変化します。10個の狭帯域チャネル (317、325、340、388、443、552、680、688、764、および 779 nm ) のそれぞれの露出時間は約 40 ミリ秒です。カメラは 2048 × 2048 ピクセルの画像を生成しますが、ダウンロード可能な画像数を 1 時間あたり 10 枚に増やすために、解像度は機上で平均 1024 × 1024 に調整されます。最終的な解像度は 25 km/ピクセル (16 mi/ピクセル) です。[29]
ニスター
国立標準技術研究所の高度放射計（NISTAR）は、1999年から2001年にかけてメリーランド州ゲイサーズバーグのNISTと コロラド州ボルダーのボール・エアロスペース・アンド・テクノロジーズによって設計・構築された。NISTARは太陽に照らされた地球の面の放射照度を測定する。つまり、NISTARは地球の大気が取り込む太陽エネルギーが宇宙に放射するエネルギーより多いか少ないかを測定する。このデータは、自然活動や人間活動によって引き起こされる地球の放射予算の変化を研究するために使用される。[30]
NISTARデータを使用することで、科学者は人類が地球の大気に与えている影響を判断し、放射予算のバランスをとるために必要な変更を加えることができます。[31]放射計は4つのチャンネルで測定します。
- 0.2～100μmの範囲の紫外線、可視光線、赤外線の全放射について
- 0.2～4μmの範囲の紫外線、可視光線、近赤外線の反射太陽放射の場合
- 0.7～4μmの範囲の赤外線の反射太陽放射の場合
- 0.3～1μmの範囲での校正用
打ち上げ
DSCOVRの打ち上げは、打ち上げプロバイダーの SpaceXが、同社のFalcon 9 v1.1ロケットを使用して実施しました。DSCOVRの打ち上げは、2回の中止された打ち上げの後、2015年2月11日に行われました。DSCOVRは、フロリダ州ケープカナベラル空軍基地（CCAFS）を出発してから110日かけて、地球から1.5 × 10 6 km（0.93 × 10 6 mi）離れた太陽地球L1ラグランジュ点の目的地に到達しました。[32] [33]
打ち上げ試行履歴
手術
2015年7月6日、DSCOVRはEPIC装置で1,475,207 km（916,651 mi）離れたところから地球の太陽に照らされた側全体を撮影し、初めて公開しました。EPICは毎日地球の画像シリーズを提供しており、地球全体の日々の変化を初めて研究することができます。画像は作成後12〜36時間で利用可能になり、2015年9月から専用ウェブページに掲載されています。[27]
DSCOVRは、太陽からの粒子の絶え間ない流れ（太陽風）が地球に到達する約60分前にL1に到達するため、太陽を監視するためにL1ラグランジュ点で運用されている。DSCOVRは通常、コロナ質量放出（CME）からの粒子と磁場の急増が地球に到達して磁気嵐を引き起こす15〜60分前に警告を発することができる。DSCOVRデータは、磁気嵐の衝突場所の予測を改善し、予防措置を講じるためにも使用される。静止軌道上の衛星などの電子技術は、DSCOVRやL1の他の監視衛星からの警告がなければ、予期しない混乱を起こすリスクがある。[35]
2015年7月16日から17日にかけて、DSCOVRは地球の太陽面を通過する月の一連の画像を撮影した。画像は19:50から00:45 UTCの間に撮影された。アニメーションは、フレームごとに30秒間隔で異なるカラーフィルターで撮影されたモノクロ画像で構成されており、完成した各フレームの月にわずかな色ずれが生じている。太陽地球L1の位置にあるため、DSCOVRは常に月が照らされているのを観測し、月が地球の前を通過するときは常に月の裏側を観測する。[36]
2015年10月19日、NASAはEPICが撮影した地球のほぼリアルタイムの「ブルーマーブル」画像を掲載する新しいウェブサイトを開設した。 [22]毎日2時間ごとに12枚の画像が公開され、地球が自転する様子が映し出される。[37]画像の解像度は1ピクセルあたり10～15km（6～9マイル/ピクセル）で、露出時間が短いため星の光点は見えなくなる。[37]
2019年6月27日、DSCOVRは、宇宙船の姿勢制御システムの一部である小型慣性計測装置（MIMU）のレーザージャイロスコープの異常によりセーフモードに入った。 [38]オペレーターは、角速度情報にスタートラッカーのみを使用して、レーザージャイロスコープなしでDSCOVRを動作できるようにするソフトウェアパッチをプログラムした。[39] DSCOVRは2020年3月2日に安全待機状態から抜け出し、通常の運用を再開した。[40]
アニメーション
参照
参考文献
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- ^ 「DSCOVRが運用再開」SpaceNews、2020年3月3日。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、 DSCOVRに関連するメディアがあります。
- NOAA.gov の DSCOVR ウェブサイト
- eoPortal.org の DSCOVR
- NASA.gov の EPIC グローバル画像
さらに読む
- 全米研究会議（ 2000年3月）。NASAトリアナミッションの科学的側面のレビュー：レターレポート。ワシントンDC：全米アカデミー出版。doi ：10.17226/9789。ISBN 978-0-309-13169-8。
- ハリス、メリッサ (2001 年 7 月 15 日)。「政治のせいで 1 億ドルの衛星が凍結」オーランド センチネル。
- パーク、ロバート L. (2006 年 1 月 15 日)。「焦土作戦」。ニューヨーク タイムズ。オピニオン社説。
- 反論: Pielke Jr., Roger A. (2006 年 1 月 15 日)。「トリアナの再政治化」。科学技術政策研究センター。2013 年 6 月 14 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015 年3 月 15 日閲覧。
- ビル・ドナヒュー (2011 年 4 月 6 日)。「深宇宙気候観測所を殺したのは誰か?」ポピュラーサイエンス。
- ドゥーディー、デイブ (2015 年 7 月 28 日)。「DSCOVR のハロー」。惑星協会。