EPOXIは、メリーランド大学と主任研究員のマイケル・アハーンが主導し、ジェット推進研究所とボール・エアロスペースが協力して行ったNASAディスカバリー計画のミッションの集大成である。EPOXIは、ディープ・インパクト探査機を使用して、ディープ・インパクト拡張調査(DIXI)と太陽系外惑星観測および特性評価(EPOCh)の2つのミッションからなるキャンペーンを実施する。DIXIは、2005年7月に主要ミッションが完了した後、ディープ・インパクト探査機を別の彗星にフライバイさせることを目的としており、 EPOChは探査機の写真機器を宇宙天文台として太陽系外惑星を研究した。 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
DIXIは、2007年12月、2008年12月、2010年6月に地球からの3回の重力アシストを受けた後、2010年11月4日にディープインパクト探査機をハートレー2彗星のフライバイに送り込み、「非常に活動的で小さく、活発な」彗星を明らかにした。しかし、 DIXIミッションは問題がなかったわけではない。宇宙船は当初、2008 年 12 月 5 日にボエシン彗星に接近する予定だったが、彗星が見つからず、後に失われた彗星と宣言されたため、ミッション計画担当者は代替目標であるハートレー 2 に接近するよう再編成した。ハートレー 2 の接近後、宇宙船は2020 年にアポロ小惑星(163249) 2002 GTに接近する予定だった。2013 年 8 月に宇宙船との通信が突然途絶え、翌月に通信を再確立しようとした試みが失敗したため、ミッションは終了した。[ 5 ]ミッション科学者は、宇宙船のソフトウェアにY2Kのような問題が発生したと推測した。

ディープインパクトミッションはテンペル第1彗星への訪問をもって終了した。しかし、探査機にはまだ十分な姿勢制御用燃料が残っていたため、NASAはEPOXI(太陽系外惑星観測およびディープインパクト拡張調査)と呼ばれる2番目のミッションを承認した。このミッションには、2番目の彗星への訪問(DIXIコンポーネント)と太陽系外惑星の観測(EPOChコンポーネント)が含まれていた。[ 6 ]
2005年7月21日、ディープ・インパクトは軌道修正マニューバを実行し、2007年12月31日に地球を通過する軌道に乗せた。このマニューバにより、探査機は地球の重力を利用して、別の彗星に向かう新たなミッションを開始した。2008年1月、ディープ・インパクトは、近くにある他のそのような恒星を探すために、いくつかの既知の太陽系外惑星を持つ恒星の研究を開始した。探査機の2つの望遠鏡のうち大きい方は、トランジット法を使用して惑星を探そうとしている。[ 6 ]
当初の計画では、2008 年 12 月 5 日に探査機が435 マイル (700 km)まで接近し、ボエシン彗星にフライバイする予定でした。探査機は彗星に衝突するための第 2 の衝突体を搭載しておらず、彗星を観測して9P/テンペル彗星で見つかったさまざまな特徴と比較する予定でした。ディープ インパクトチーム リーダーの A'Hearn 氏は当時、今後のプロジェクトについて次のように述べていました。「探査機をボエシン彗星にフライバイするように誘導し、テンペル 1 彗星で見つかった結果が独自のものか、他の彗星でも見られるものかを調査することを提案します。」[ 7 ]彼は、このミッションではテンペル 1 彗星との衝突で収集される情報の約半分しか得られないが、コストはごくわずかであると説明しました。[ 7 ] (EPOXI のミッション コストが 4,000 万ドルと低いのは、既存のディープ インパクト探査機を再利用することで実現しています。)ディープ インパクトは、分光計を使用して彗星の表面組成を研究し、望遠鏡を使用して表面の特徴を観測する予定です。[ 6 ]

しかし、地球の重力アシストが近づくにつれて、天文学者たちは観測するには暗すぎるボエシン彗星の位置を特定できませんでした。そのため、フライバイを可能にするのに十分な精度で軌道を計算することができませんでした。代わりに、チームはディープインパクトを103P/ハートレー彗星に送ることに決め、さらに2年を要しました。NASAは必要な追加資金を承認し、宇宙船の目標を変更しました。[ 8 ]ジェット推進研究所のミッション管制官は、2007年11月1日にEPOXIの方向転換を開始しました。彼らは宇宙船に3分間のロケット噴射を実行するように指示し、宇宙船の速度を変更しました。EPOXIの新しい軌道は、2007年12月31日に最初の地球フライバイを行うための準備を整えました。これにより、宇宙船は軌道上の「待機パターン」に入り、2010年に103P/ハートレー彗星に遭遇することができました。
「ディープインパクト探査機を、2つの完全に独立した科学調査を組み合わせた新しいミッションに送り出すことができてワクワクします。どちらの調査も、太陽系がどのように形成され進化するのかをよりよく理解するのに役立ちます」と、ディープインパクトのリーダーであり、EPOXIミッション全体とそのDIXIコンポーネントの両方の主任研究員であるメリーランド大学の天文学者マイケル・アハーンは2007年12月に述べた。[ 4 ]
2009年6月、[ 9 ] EPOXIの分光計はハートレーに向かう途中で月をスキャンし、「水または水酸基」の痕跡を発見し、2009年9月下旬に発表された月鉱物マッピングの観測結果を裏付けた。[ 10 ]
2008年に彗星103P/ハートレーとの遭遇に向けて姿勢を変えるためのフライバイを行う前に、探査機は2つの望遠鏡のうち大きい方の高解像度装置を使用して、2008年1月から8月にかけて、以前に発見された太陽系外惑星のトランジットの測光観測を行った。 [ 11 ]測光観測の目的は、必ずしも画像を解像することではなく、光の量を測定することである。HRIの主鏡の収差[ 12 ]により、HRIはCCDを飽和させることなく、観測からの光をより多くのピクセルに広げることができ、結果としてより良いデータを得ることができた。合計198,434枚の画像が露光された。[ 13 ] EPOChの目標は、巨大惑星の物理的特性を研究し、地球の3倍の質量ほどの環、衛星、惑星を探すことであった。 [ 14 ] [ 15 ]また、地球を太陽系外惑星のように観測し、将来のミッションのために地球型惑星の特徴を解明できるデータを提供し、2008年5月29日に月が地球の前を通過する様子を捉えるために24時間にわたって地球を撮影した。[ 11 ]


宇宙船は2008年12月に地球の重力を利用して2回目の重力アシストを行い、2009年6月と12月に地球を2回遠距離からフライバイした。2010年5月30日、6月27日の3回目の地球フライバイに備えて、11.3秒間の軌道修正マヌーバのためにエンジンを噴射し、0.1メートル毎秒(0.22マイル毎時)の速度変化(Δv)を達成した。103P/Hartleyの観測は2010年9月5日に開始され、11月25日に終了した。[ 16 ] EPOXIの太陽軌道の図については、こちらを参照。

ミッションが103P/ハートレーに最も接近したのは、2010年11月4日午前10時(東部夏時間)で、この小さな彗星から694キロメートル(431マイル)以内まで接近した。フライバイ速度は12.3 km/sだった。探査機は、2005年7月にテンペル第1彗星に衝突体を誘導し、その結果を観測するという主要ミッションでディープ・インパクト探査機が使用したのと同じ3つの科学機器(2つの望遠鏡と赤外線分光計)を使用した。[ 17 ]
観測の初期結果によると、この彗星はこれまで考えられていた水蒸気ではなく、ドライアイスによってエネルギーを得ていることが分かった。画像は十分に鮮明で、科学者たちは塵やガスの噴流を特定の表面の特徴と関連付けることができた。[ 17 ]
「ボエシン彗星が見つからなかったため、バックアップとして用意した天体観測に着手しました。ボエシン彗星と同じくらい興味深いものですが、観測開始まで約2年ほどかかります」と、カリフォルニア州パサデナにあるNASAジェット推進研究所のEPOXIプロジェクトマネージャー、トム・ダックスベリー氏は語った。「ハートレー2彗星は、どちらも比較的小さく活発な核を持っているため、科学的にはボエシン彗星と同じくらい興味深い」と、メリーランド大学カレッジパーク校のEPOXI主任研究員、マイケル・アハーン氏は語った。 [ 3 ]
2010年11月、EPOXIは彗星撮影に最適化されたMRIカメラを使用して、深宇宙観測のテスト訓練に使用されました。ダンベル星雲(M27)、ベール星雲(NGC6960)、渦巻銀河(M51a)の画像が作成されました。[ 18 ]
{{cite web}}CS1メンテナンス:アーカイブサービスは非推奨になりました(リンク)(動画の2分20秒地点){{cite web}}: CS1メンテナンス: アーカイブサービスは非推奨になりました (リンク)