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 エンケラドゥス・オービランダーの想像図 | |
| ミッションタイプ | エンケラドゥス探査機と着陸機 |
|---|---|
| オペレーター | 米航空宇宙局（NASA） |
| Webサイト | https://space.jhuapl.edu/projects-and-studies/enceladus-orbilander |
| ミッション期間 |
|
| 宇宙船の特性 | |
| メーカー | APL（提案） |
| 打ち上げ質量 | 6610 kg [1] : 18 |
| 乾燥質量 | 2690キロ |
| 力 | 741 W (打ち上げ時) 589 W (着陸時) |
| ミッション開始 | |
| 発売日 | 2038年10月（提案）[1] ：33 |
| ロケット | スペース ローンチ システムブロック 2 (提案) |
| 発射場 | ケネディ宇宙センター、39B発射台 |
| 請負業者 | 米航空宇宙局（NASA） |
| 木星の接近 | |
| 最接近 | 2040年10月（予定） |
| 距離 | 4,730,000 km (2,940,000 マイル) |
| 土星探査機 | |
| 軌道投入 | 2045年8月（予定） |
| 軌道離脱 | 2050年初頭（提案） |
| エンケラドゥス探査機 | |
| 軌道投入 | 2050年初頭（提案） |
| 軌道離脱 | 2051年半ば（提案） |
| エンケラドゥス着陸船 | |
| 着陸日 | 2051年半ば（提案） |
大型戦略科学ミッション 惑星科学部門 | |
エンケラドゥス・オービランダーは、土星の衛星エンケラドゥスへのNASAの フラッグシップミッションとして提案されている。エンケラドゥス・オービランダーは、1年半かけてエンケラドゥスを周回し、宇宙にまで広がる水の噴出を採取した後、表面に着陸して2年間のミッションを遂行し、生命の証拠となる物質を調査する。[1]このミッションは推定費用49億ドルで、2030年代後半にスペース・ローンチ・システムまたはファルコン・ヘビーで打ち上げられ、2050年代前半に着陸する可能性がある。2023 ～2032年の惑星科学10年計画では、天王星探査機と火星サンプルリターン計画に次ぐ、優先度3位のフラッグシップミッションとして提案された。[2]
背景
直径500キロメートル（310マイル）のエンケラドゥスは、土星の6番目に大きい衛星であり、太陽系では19番目に大きい衛星である。[3]エンケラドゥスは、双子のボイジャー宇宙船と土星を周回するカッシーニ宇宙船 の3つの他の探査機によって訪問され、詳細な画像が撮影されている。これらのうち、カッシーニはエンケラドゥスを最も詳細に調査し、エンケラドゥスの現在の科学的理解に最も貢献した。カッシーニの23回の標的近傍フライバイ[4]は、エンケラドゥスが若い（最近形成/固化した）地形を持つ地質学的に活発な世界であることの発見に役立った。フライバイでは、活発な温水の噴出と、地下の海を示唆する証拠も示された。[5]カッシーニは、間欠泉とエンケラドゥスの活発な地質の両方を推進する熱水プロセスの証拠も提供し、この衛星を太陽系内で 生命を見つけるのに最も魅力的な場所の1つにしている。
カッシーニのミッションの後、エンケラドゥスでのカッシーニの調査結果をフォローアップするためのさまざまな提案がなされた。[6]エンケラドゥスとタイタンへの 宇宙生物学ミッションである「エンケラドゥスとタイタンへの旅」は、第13次 ディスカバリー計画のミッションに選ばれなかった。[7] [8]その後、2017年に、エンケラドゥスに焦点を当てた2つの宇宙生物学ミッション、エンケラドゥス生命特徴と居住性およびエンケラドゥス生命ファインダーが第4次ニューフロンティアミッションに選ばれなかった。[9] [10]
エンケラドゥス・オービランダー提案は、シャノン・マッケンジー率いるチームによって、惑星科学十年計画調査を支援するために作成された。[11]以前のミッション研究では、エンケラドゥスを調査するために複数のフライバイが検討されていたが、より大きな予算上限を持つフラッグシップミッションアーキテクチャを研究しているマッケンジーのチームは、周回機、着陸機、またはそれらの組み合わせを研究することに決めた。 [12]最終的に、周回機と着陸機を1つの宇宙船に統合するという決定は、エンケラドゥスのサイズが小さく、重力が無視できるため、着陸時のデルタvがわずかであることに基づいていた。[13] 2022-2032年の惑星科学十年計画調査 では、エンケラドゥス・オービランダーが3番目に優先度の高い新しいフラッグシップミッションとして推奨された。[14]この選択は、提案の宇宙生物学と惑星の居住可能性の焦点によって動機付けられた。 [15]
宇宙船の設計と計器
エンケラドゥスはサイズが小さいため、着陸に必要なエネルギー量は軌道への捕捉に比べてごくわずかです。そのため、エンケラドゥス・オービランダーは、軌道船と着陸船の両方の機能を1つの宇宙船に組み合わせたユニークな宇宙船として構想されています。[16]
科学機器
提案された宇宙船は、3 つの独立した機器スイートとサンプリング システムを搭載します。各機器スイートは、異なる科学運用体制に合わせて調整されます。
提案された手段は以下のとおりである: [1] : 10、B7-B10
さらに、飛行の各段階で3つの独立したサンプリングシステムが提案されています。受動的に粒子を収集するための1平方メートルの漏斗、表面で能動的に粒子を収集するためのスクープ、およびガス排出用のガス入口です。[1] ：10、B11
ミッションプロフィール
エンケラドゥス・オービランダーは、2038年10月に打ち上げられる予定である。[1] : 4 この宇宙船は、スペース・ローンチ・システム・ブロックIIの派生型でカストル30B上段ロケットで打ち上げられる予定であるが、ファルコン・ヘビーも検討されているが、金星を通過する低速軌道で宇宙船を打ち上げる必要がある。[1] : 7 この宇宙船の打ち上げ予定は、2045年8月の土星周回軌道投入に備えて燃料を節約するため、2040年10月に木星の重力アシストが行えるようにタイミングが調整されている。 [1] : 19 土星軌道上では、宇宙船は、タイタン、レア、ディオネ、テティスなどの衛星の重力アシストを利用して宇宙船の軌道傾斜角を下げ、土星の衛星を4年半かけて周回する複雑な旅に出る。[1] : 21-22 エンケラドゥス自体への一連のフライバイの後、宇宙船はエンケラドゥスの軌道に入る。
探査機は、エンケラドゥスの周りを12時間の楕円軌道で1年半を過ごす。[1] : 20 軌道上で表面に最も近い地点は、南極のタイガーストライプ上空を通過し、プルーム粒子とリモートセンシングデータを収集する。エンケラドゥスを周回している間、ミッションプランナーは高解像度の画像やその他のデータを使用して、安全な着陸楕円を決定する。[13]ミッションプランナーが探査機を着陸させることを決定すると、エンケラドゥス・オービランダーは軌道を下げ、表面に向けて動力降下を開始する。探査機は、降下中の危険を回避するために、OSIRIS-RExで使用されているシステムと同様の地形相対ナビゲーションを使用する。 [16]探査機が表面から10メートル（33フィート）上空に達すると、そのエリアの汚染を避けるためにメインエンジンが停止し、探査機は軟着陸の前に横に傾く。[1] : 16
参照
- アビオジェネシス
- 宇宙生物学
- エンケラドゥス探査機
- エンケラドゥスの生命の痕跡と居住可能性(ELSAH)
- エンケラドゥスとタイタンの探査機(E 2 T)
- ユーロパ クリッパー
- エンケラドゥスとタイタンへの旅(JET)
- エンケラドゥスの生命探査(LIFE)
- テオ
参考文献
- ^ abcdefghijkl MacKenzie, Shannon M.; Kirby, Karen W.; Greenauer, Peter J.; Neveu, Marc; Gold, Rob; Davila, Alfonso; Lunine, Jonathan I.; Cable, Morgan; Craft, Kate; Eigenbrode, Jennifer; Glein, Christopher; Hofgartner, Jason; Mckay, Christopher; Phillips-Lander, Charity; Waite, Hunter; Burton, Dana; Seifert, Helmut; Boye, Jeff; Brock, Spencer; Chen, Michelle; Coker, Rob; Colonel, Grace; Criss, Tom; Crowley, Doug (2020年10月14日). 「エンケラドゥス・オービランダー：宇宙生物学のための旗艦ミッションコンセプト」NASA技術レポートサーバー。 2024年4月26日閲覧。
- ^ Foust, Jeff (2022年4月19日). 「惑星科学の10年計画が火星サンプルリターンと外惑星ミッションを支持」SpaceNews . 2022年4月19日閲覧。
- ^ 「エンケラドゥス：事実と数字」。太陽系探査。NASA。2013年8月12日。2013年10月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年4月26日閲覧。
- ^ Cofield, Calla (2017年10月26日). 「カッシーニ・ミッションの紆余曲折がエンケラドスの噴煙の発見に繋がった経緯」Space.com . Future US Inc. 2024年4月29日閲覧。
- ^ 「カッシーニ、エンケラドゥスに着陸：10年余りの発見 - NASAサイエンス」NASA 2024年1月24日2024年4月29日閲覧。
- ^ カーター、ジェイミー（2022年6月10日）。「土星の小さな衛星エンケラドゥスへのNASAの49億ドルの新しいミッションについて知っておくべき7つのこと」フォーブス。 2024年4月29日閲覧。
- ^ Sotin, C.; Altwegg, K .; Brown, RH; et al. (2011). JET: エンケラドゥスとタイタンへの旅(PDF) . 第42回月惑星科学会議.月惑星研究所.
- ^ ブラウン、ドウェイン。「NASA、初期太陽系を探査する2つのミッションを選択 - NASA」。nasa.gov。NASA。2024年7月30日閲覧。
- ^ チャン、ケネス（2017年9月15日）。「土星に戻る？カッシーニに続く5つのミッションが提案される」ニューヨークタイムズ。
- ^ 内部の仕組み：氷の海の世界は生命を発見するチャンスを提供する。アダム・マン、PNAS、2017年5月2日、第114巻第18号4566–4568、doi：10.1073/pnas.1703361114
- ^ Bartels, Meghan = (2020年10月5日). 「土星の衛星エンケラドゥスで生命を見つけたいなら、地球のヒッチハイカーを排除する必要がある」Space.com . 2024年7月30日閲覧。
- ^ マッケンジー、シャノン M.マルク・ヌヴー。ダビラ、アルフォンソ F.ルニーン、ジョナサン I.クラフト、キャスリーン L.ケーブル、モーガン L.フィリップス・ランダー、チャリティ M.ホフガートナー、ジェイソン D.アイゲンブロード、ジェニファー L.待って、J. ハンター。グレイン、クリストファー R.ゴールド、ロバート。グリーンアウアー、ピーター J.カービィ、カレン。ブラッドバーン、クリストファー。コナベス、サミュエル P.マラスカ、マイケル J.ポストバーグ、フランク。パターソン、G. ウェスリー;ポルコ、キャロリン。ヌニェス、ホルヘ I.ドイツ人、クリス。ヒューバー、ジュリー A.マッケイ、クリストファー P.ベラ、ジャン＝ピエール・ド。ブルカート、ジョン・ロバート。スピルカー、リンダ J. (2021 年 4 月 27 日)。「エンケラドゥス オービランダー ミッションのコンセプト: 生命の探索における帰還と資源のバランス」。惑星科学ジャーナル。2 (2): 77。書誌コード:2021PSJ..... 2 ...77M. doi : 10.3847/PSJ/abe4da . ISSN 2632-3338.
- ^ ab シュトラウス、マーク（2023年6月19日）。「Diamond in the Dark」。Air & Space Quarterly。スミソニアン協会。 2024年5月1日閲覧。
{{cite magazine}}: CS1 maint: url-status (リンク) - ^ ブラット、ジョシュ。「報告書は、今後10年間の優先惑星科学ミッション、惑星防衛活動、戦略的投資を特定」。www.nationalacademies.org。米国科学、工学、医学アカデミー。 2024年4月29日閲覧。
- ^ 「起源、世界、そして生命：惑星科学と宇宙生物学のための10年戦略2023-2032」。米国科学、工学、医学アカデミー。2023年10月23日。doi : 10.17226/ 26522。ISBN 978-0-309-47578-5. 2024年7月30日閲覧。
- ^ ab アトキンソン、ナンシー。「オービランダーに会いましょう、エンケラドゥスでの生命探査ミッション」惑星協会。 2024年4月26日閲覧。