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 熱シールドとマウントを取り付けたディープ・スペース2探査機、火星極地着陸機に搭載 | |||||||||||
| ミッションタイプ | 火星衝突体 | ||||||||||
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| オペレーター | NASA /ジェット推進研究所 | ||||||||||
| Webサイト | ja.nasa.gov/ja ...nasa.gov より | ||||||||||
| ミッション期間 | 334日 ミッション失敗 | ||||||||||
| 宇宙船の特性 | |||||||||||
| メーカー | ジェット推進研究所 | ||||||||||
| 打ち上げ質量 | 各2.4kg（5.3ポンド） | ||||||||||
| 力 | 300mW Li-SOCl2バッテリー | ||||||||||
| ミッション開始 | |||||||||||
| 発売日 | 1999 年 1 月 3 日 20:21:10 (協定世界時) | ||||||||||
| ロケット | デルタ II 7425-9.5 D-265 | ||||||||||
| 発射場 | ケープカナベラル SLC-17 | ||||||||||
| 請負業者 | ボーイング | ||||||||||
| 展開元 | 火星極地着陸機（除外） | ||||||||||
| ミッション終了 | |||||||||||
| 廃棄 | 輸送中の失敗 | ||||||||||
| 最後の連絡 | 1999年12月3日 20:00 (UTC) [1] | ||||||||||
| 火星衝突体 | |||||||||||
| 宇宙船のコンポーネント | アムンゼンとスコット | ||||||||||
| 影響日 | ~20:15 UTC ERT、1999 年 12 月 3 日 | ||||||||||
| 衝突地点 | 南緯 73° 西経 210° / 南緯 73° 西経 210° / -73; -210 (ディープ スペース 2) (投影) | ||||||||||
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 火星探査機98号ミッションのロゴ | |||||||||||
ディープ・スペース2は、 NASAの 宇宙探査機で、ニューミレニアム計画の一部でした。これには、 1999年1月に火星探査機「マーズ・ポーラー・ランダー」に搭載されて火星に送られた2機の非常に先進的な小型宇宙探査機が含まれていました。 [1]探査機は、地球の南極点に到達した最初の探検家であるロバート・ファルコン・スコットとロアール・アムンセンに敬意を表して、「スコット」と「アムンセン」と名付けられました。他の惑星の地表下に侵入する最初の宇宙船となることを目指していたDS2は、火星の大気圏に入った後、火星探査機「マーズ・ポーラー・ランダー」の母船から切り離され、パラシュートなしでエアロシェル衝突装置のみを使用して地表に急降下することになっていました。降下後の通信再確立の試みがすべて応答がなかったため、2000年3月13日にミッションは失敗と宣言されました。[2]
ディープ・スペース2の開発費は2,800万ドルだった。[3]
概要
ディープ・スペース2は「火星マイクロプローブ」としても知られ、[2] NASAニューミレニアム計画の下で開発された2番目の宇宙船で、宇宙ミッションの高度な技術コンセプトを飛行試験するものである。この計画の目的は「将来の危険を減らすためにリスクを取る」というモットーのもと、高リスクの技術実証を行うことであった。[4]このプロジェクトはパサデナのジェット推進研究所が主導し、アリゾナ大学、ニューメキシコ州立大学、北アリゾナ大学、空軍研究所などが協力した。[5]
ディープ スペース 2 ミッションは、従来の惑星探査に使用されている探査機のように減速して軟着陸するのではなく、高速で惑星に衝突するペネトレーター探査機のコンセプトを工学的に検証することを目的としていました。ペネトレーターのコンセプトは、低コストのアプローチになる可能性があり、調査対象の惑星 (この場合は火星) の地下にアクセスできるという利点があるとされています。
主な目的は技術の検証でしたが、探査機には火星での科学分析の目標もありました。これらの目標は「1) 大気柱全体の大気の密度、圧力、温度を導き出す、2) 数十センチメートルのスケールで土壌の硬さや層の存在を特徴付ける、3) 地下の土壌に氷が存在するかどうかを判断する、4)深部の土壌の熱伝導率を推定する」でした。 [6]このような探査機の最終的な目標は、「従来の想定に基づく単一の着陸よりも多くのリソースを使用せずに、惑星の周りにネットワークを展開する」ことでした。[7]
探査機は、1999 年 1 月 3 日にデルタ II 7425 ロケット で火星極地着陸機とともに打ち上げられました。
宇宙船
各探査機[8] [6]は重さ2.4kg（5.3ポンド）で、保護用のエアロシェルに収められていました。探査機は別の宇宙船である火星極地着陸機に乗って火星に向かいました。
1999年12月3日、火星の南極付近に到着すると、[1]バスケットボール大の殻が主探査機から放出され、大気圏を急降下して179 m/s (590 ft/s) 以上の速度で火星の表面に衝突した。衝突すると、各殻は砕けるように設計されており、グレープフルーツ大の探査機は土を突き破って2つの部分に分離する。前部胴体と呼ばれる下部は、土に0.6メートル (2 ft 0 in) まで突き刺さるように設計されていた。そこには、搭載されている主要な科学機器である進化型水実験装置が含まれていた。[6]探査機の上部、つまり後部胴体は、火星の周回軌道上にあるマーズ・グローバル・サーベイヤー探査機にUHFアンテナを介してデータを送信するために、表面に留まるように設計された。マーズ・グローバル・サーベイヤーは、収集したデータを地球に送り返すための中継機として機能する。探査機の2つのセクションは、データケーブルを介して接続されたままになるように設計されていた。[2]
科学機器
探査機にはそれぞれ、大気、地表、地下の分析を可能にする 5 つの機器が搭載されています。
•降下加速度計:降下加速度計は、降下中の抗力による加速度を測定するための市販のセンサーです。その測定値は、探査機の速度と弾道係数の知識と組み合わせた加速度データに基づいて「火星の大気の密度プロファイルを導き出すために使用できます」。[9]
•衝突加速度計：衝突加速度計は、火星の表面への衝突時に予想される大きな加速度を計測するために、±120,000gの範囲で構築されました。[9]
•気象センサー:着陸地点の大気圧と温度データを提供します。このセンサーは探査機の背面に配置され、衝突後も地表上に留まるようにしました。このセンサーは通信によってサンプリングされ記録され、「衝突中にマイクロコントローラが故障した場合でも気象データを取得できます。」[9]
•土壌熱伝導率温度センサー： 2つの白金抵抗温度センサーが、地表に沈んだ後の前部胴体の冷却率を測定します。[9]
•進化水実験:機体前部の小型サンプル収集システムで火星の表土を加熱室に運びます。サンプルは加熱され、発生した蒸気を小型の波長可変ダイオードレーザーで分光測定します。進化水実験は探査機に搭載された主要機器でした。[6]
新技術: 高衝撃および低温エレクトロニクス
ディープ・スペース2探査機には、火星表面への衝突時に極めて高い加速度に耐え、作動中に経験する低温に耐えられるよう、特注の電子機器とバッテリーが設計された。電子機器と特注セルは、80,000 g 程度の衝撃と -80 °C の低温動作に耐える必要があった。[10]さらに、前部機体と後部機体の間では、最大 30,000 g の加速度差が生じる可能性もあった。[11]
バッテリー
JPLはヤードニー・テクニカル・プロダクツと共同で、予想される条件に耐えられるよう、リチウムチオニルクロリド（LI-SOCl2）化学を使用した2つの非充電式6-14Vセルを備えたバッテリーを設計しました。バッテリーは開発中に衝撃テストと熱サイクルテストを受けました。[11]
電子機器パッケージ
探査機の形状と厳しい生存条件のため、JPLは搭載電子機器の保護に新しい技術を採用した。その技術には、パッキング密度を向上させるチップオンボード（COB）技術が含まれていた。[12]また、衝突時に移動する前部貫通体を接続するために、1メートルの柔軟なアンビリカルケーブルも使用された。機械式（非機能）モデルは、構造が生き残るかどうかを判断するために、打ち上げ前に衝撃試験が行われた。[12]
ミッション失敗
探査機は火星極地着陸機ミッションとともに、何事もなく火星に到達したようだが、衝突後、通信は確立されなかった。失敗の原因は不明である。
火星極地着陸船とディープ・スペース2探査機の失敗について報告するために、失敗検討委員会が任命された。[13]検討委員会は失敗の原因を特定できなかったが、[14]いくつかの考えられる原因を示唆した。
- 探査機の無線機器が衝突に耐えられる可能性は低かった。
- 衝撃によりバッテリーが故障した可能性があります。
- 探査機は衝突時に跳ね返った可能性がある。
- 探査機が横向きで着陸した可能性があり、その結果、アンテナの性能や無線リンクの形状が悪くなった可能性があります。
- 探査機は、生存するには岩だらけすぎる地面に衝突しただけかもしれない。
委員会は、探査機とその構成部品は打ち上げ前に十分にテストされていなかったと結論付けた。[13] [14]
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ディープ・スペース2 貫通機 -
ディープスペース2表面要素 -
DS-2 エントリーエアロシェル -
侵入後に展開されたディープ・スペース2の視覚化 -
DS2機能アニメーション -
DS2プローブコンポーネント
余波
火星極地着陸機と2機のディープ・スペース2探査機が失敗したにもかかわらず、探査対象となったプラナム・アウストラレ[15]は、後年、欧州宇宙機関のMARSISレーダーによって探査され、火星の軌道からその場所を調査・分析し、その広大な氷の下に水があることまで判明した。[16] [17] [18] [19] MARSISから得られた画像により、プラナム・アウストラレの下で発見された水は実際には塩水であることも判明した。[20] [21]
参照
- 火星探査
- ディープ・スペース1
- インサイト– 温度センサーを搭載した同様の掘削探査機を搭載した成功した火星着陸機
- 火星へのミッションのリスト
- 充電式でない電池で動く宇宙船のリスト
参考文献
- ^ abc Davis, Phil; Munsell, Kirk (2009年1月23日). 「Missions to Mars: Deep Space 2 - Key Dates」. Solar System Exploration . NASA. 2009年4月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年7月8日閲覧。
- ^ abc 「Deep Space 2 (DEEPSP2)」。NSSDC マスターカタログ。NASA - 国立宇宙科学データセンター。2000 年。2009年7 月 8 日閲覧。
- ^ 「火星極地着陸船ミッションの費用」 AP通信 1999年12月8日2020年9月30日閲覧。
- ^ Redd, Nola Taylor (2019年2月12日). 「NASAの新ミレニアム計画：将来の危険を減らすためにリスクを取る」. Space.com . 2019年3月6日閲覧。
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文献
- JPL、ディープ スペース 2 ファクトシート
- NSSDC データ アーカイブ、ディープ スペース 2
- 「プレスキット: 1998 年火星ミッション」(.PDF) (プレス リリース)。アメリカ航空宇宙局。1998 年 12 月 8 日。2009年4 月 22 日閲覧。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、ディープ・スペース 2に関連するメディアがあります。
- アーカイブされた JPL Deep Space 2 ウェブサイト (元のウェブサイトは存在しません)
- 火星極地着陸機とディープ・スペース2ミッションの喪失に関する報告
- （パート 1）（ディープ スペース 2 の調査結果については、レポートの 10 ページ（この PDF の 22 ページ）を参照してください）
- （パート2）
- （パート3）
- （パート4）
- （パート 5）（ディープ スペース 2 の考えられる故障モードについては、レポートの 124 ページ（この PDF の 1 ページ）を参照）
