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フランシス・“フラン”・バゲナル（1954年11月4日生まれ）は、コロラド大学ボルダー校の天体物理学および惑星科学の名誉教授であり、大気宇宙物理学研究所の宇宙プラズマおよび惑星磁気圏分野の上級研究員である。[ 1 ]ドーセット州ドーチェスターで生まれ、イギリスのケンブリッジ近郊で育ち、ランカスター大学で学び、1976年に米国に移住してMITで大学院課程に進み、1981年に博士号を取得した。ボイジャー、ガリレオ、ディープスペース1、カッシーニ、ニューホライズンズ、ジュノーの各ミッションでプラズマ科学チームのメンバーを務め、ニューホライズンズとジュノーでは粒子およびプラズマ科学チームのリーダーを務めた。[ 2 ] [ 3 ] 2021年に彼女は米国科学アカデミーに選出され、外惑星の磁気圏におけるプラズマの特性に関する第一人者として認められた。[ 4 ]
バゲナルは1954年11月4日にイングランドのドーセット州ドーチェスターで生まれ、ケンブリッジ近郊で育った。子供の頃はBBCの科学ドキュメンタリーやアメリカの宇宙開発計画の初期の頃を見て育ち、後にカール・セーガンを初期の科学的インスピレーションの源として挙げている。[ 1 ]
彼女はランカスター大学で物理学と地球物理学を専攻し、1976年に卒業した。学部生時代にジョン・ハーグリーブスの指導のもとで執筆した、上層大気における磁気嵐に関する論文が、彼女の次のステップである大学院進学の鍵となった。[ 5 ]
1976年、NASAの惑星探査ミッションに惹かれたバゲナルは、米国で1年間研究することを希望し、マサチューセッツ工科大学（MIT）の職を得た。彼女はボイジャー・プラズマ科学チームに加わり、博士課程の研究を続けることを決めた。1981年、彼女はボイジャー1号が木星の磁気圏に遭遇した際のプラズマデータを分析した論文で、MITから地球惑星科学の博士号を授与された。この論文研究には、木星の火山衛星イオから放出された硫黄イオンと酸素イオンの環であるイオ・プラズマ・トーラスの構造と組成の詳細なモデルの開発が含まれていた。[ 2 ] [ 6 ]
博士号取得後、バゲナルは5年間（1982年～1987年）インペリアル・カレッジ・ロンドンで宇宙物理学の博士研究員として勤務した。1986年の天王星フライバイと1989年の海王星フライバイをきっかけに米国に戻り、1989年にコロラド大学ボルダー校の教員となった。 [ 2 ]
バゲナルの研究は、惑星の磁場、それらの磁場内に保持されている電離ガス、そしてプラズマが太陽系外縁部の衛星、彗星、その他の天体の大気や表面とどのように相互作用するかを扱っています。彼女は宇宙船のデータ解析と理論モデルを組み合わせており、特に木星の磁気圏とイオのプラズマトーラスに関する研究で知られています。[ 2 ]
バゲナルはMITボイジャープラズマ科学（PLS）チームの一員としてキャリアをスタートさせた。1979年3月のボイジャー1号による木星接近は、彼女の博士論文のためのデータを提供した[ 6 ]。彼女は後に、イオで最近発見された火山からのイオン化硫黄と酸素の測定値がリアルタイムでプリントアウトされるのを見たことが、キャリア初期の決定的な瞬間だったと回想している。彼女はその後、ボイジャーによる土星、天王星、海王星への接近から得られたプラズマ科学分析に貢献した[ 2 ] 。
バゲナルは、NASAの冥王星探査ミッション「ニュー・ホライズンズ」で共同研究者および粒子・プラズマ科学チームリーダーを務めた。冥王星探査ミッションの推進に彼女が関わったのは1989年、主任研究者のアラン・スターンと初めて会った時である。ミッションの承認を得るまでに約12年、さらに9年間の飛行を経て、ニュー・ホライズンズは2015年7月14日に準惑星に到達した。[ 7 ]
ニューホライズンズには2つのプラズマ観測機器が搭載されていました。1つは冥王星の大気から放出されるイオンと太陽風の相互作用を測定するために設計されたSWAP（Solar Wind Around Pluto）装置、もう1つはPEPSSI（Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation）装置です。SWAPはサウスウエスト研究所で設計され、バゲナルは共同研究者として名を連ねていました。[ 8 ]
SWAPによるフライバイ時のデータによると、冥王星の大気中の窒素は紫外線によって電離され、その結果生じたイオンが太陽風に巻き上げられて準惑星の風下側に彗星のような尾を形成していることが分かった。Space.comはバゲナル氏の「これは冥王星のプラズマ環境を初めて垣間見たに過ぎない」という発言を引用している。 [ 9 ]
EarthSkyは、バゲナルが当初のボイジャーチームにいた数少ない女性の一人であり、ニューホライズンズの頃にはチームに数十人の女性科学者が含まれていたと指摘した。この変化について尋ねられた彼女は、「これは驚くべきことではなく、ただそういうものなのです」と答えた。[ 10 ]
バゲナルは、NASAの木星探査機ジュノーの共同研究者であり、磁気圏ワーキンググループ（MWG）チームリーダーの共同議長を務めている。ジュノーは2016年7月4日に木星の周回軌道に高度に楕円形の極軌道に入った。MWGは、木星の磁場、プラズマ流のダイナミクス、および磁気圏と木星の大気との結合を理解するために、木星の磁気圏の荷電粒子を研究している。[ 11 ]
極軌道により、探査機は木星のオーロラ領域に接近して通過します。バゲナルのチームは、イオのプラズマトーラスからのプラズマがどのように外向きに流れ、アルヴェーン波の伝播を通じてオーロラの発光を引き起こすかを調査しており、この研究は彼女が数十年にわたって行ってきたイオ・木星系の研究に直接つながっています。[ 11 ]
バゲナルは、木星探査機ガリレオの科学チームの一員として、イオのプラズマトーラスと内側磁気圏の研究に貢献した。また、土星探査機カッシーニや、ボレリー彗星探査機ディープスペース1にも参加した。[ 2 ]
バゲナルは1989年にコロラド大学ボルダー校の教員となり、2015年に教職を退き、ニューホライズンズとジュノーのミッションに専念するまで、天体物理学および惑星科学の教授を務めた。彼女は名誉教授の称号を持ち、LASPの上級研究員として在籍している。[ 2 ]
彼女は、ティモシー・E・ダウリングとウィリアム・B・マッキノンと共著したモノグラフ『木星：惑星、衛星、磁気圏』（ケンブリッジ大学出版局、2004年）を編集し、これはこの分野の標準的な参考書となった。[ 12 ]
彼女は、大学院時代からUCLAの惑星科学者マーギー・キベルソンを重要な指導者として挙げている。ミッション活動の期間を振り返り、彼女は、ニュー・ホライズンズが冥王星フライバイを完了する26年前の1989年に冥王星ミッションを提唱し始めたことを、太陽系外縁部の探査におけるキャリアを特徴づける長い時間スケールの例として挙げている。[ 13 ]
彼女は20年以上にわたり、宇宙科学分野の労働力の人口統計に関する研究を行っており、学部生の物理学教育に関する調査や、女性や少数派グループ出身の科学者のキャリアパスに関する研究も含まれている。[ 2 ] [ 3 ] [ 14 ]
2021年、バゲナルは米国科学アカデミー（NAS）に選出された。NASは米国で最も権威ある名誉科学団体として広く認められている。アカデミーは彼女を「外惑星の磁気圏に遍在するプラズマの特性に関する第一人者」と評した。[ 5 ]彼女はその年に選出された120人の科学者のうちの1人であり、59人の女性のうちの1人だった。これは当時、NASに1年で選出された女性の最多人数だった。[ 5 ]
選出されたバゲナル氏は、大変光栄なことだと述べ、会員としての立場をより広い科学コミュニティのために役立てたいと語った。その後、競争的な宇宙ミッションのリーダーシップにおける多様性、公平性、包括性、アクセシビリティの向上に関するNAS委員会の共同議長を務めた。[ 15 ]
バゲナルは、惑星科学（2023年）と太陽物理学（2024年）の10年調査に関するNAS委員会の委員を務めた。[ 16 ] [ 17 ]
外側の小惑星帯にある小惑星10020バゲナルは、天文学者シェルテ・J・バスによって1979年8月26日にパロマー天文台で発見されました。これは、ボイジャー1号が木星を通過し、バゲナルの博士論文の基礎となるデータを持ち帰ったのと同じ年です。 [ 18 ]暫定的に1979 OQ5と命名されたこの小惑星は、外側の小惑星帯で太陽を周回しています。正式な命名に関する引用は、ニューホライズンズが冥王星をフライバイしてから約20か月後の2017年4月13日に小惑星回報103974で発表されました。[ 18 ]
バゲナルは、エマー・レイノルズ監督によるPBSドキュメンタリー『ファーゼスト』（2017年）に寄稿者として出演した。この作品は、ボイジャー計画の科学的および文化的遺産を検証したもので、バゲナルは画面上で、木星、土星、天王星、海王星とのボイジャー探査における自身の仕事について語った。この映画は広く称賛され、エミー賞の候補となった。[ 24 ]
彼女はまた、PBSで放送され、BBCと共同制作された5部構成のNovaミニシリーズ「惑星」（2019年）にも出演した。この番組は太陽系の惑星の形成と歴史をたどるもので、彼女の貢献は惑星磁気圏と太陽系外縁部に関する専門知識に基づいていた。[ 25 ]
学生時代、フラン・バゲナルはランカスター大学洞窟探検協会の熱心な会員で、ヨークシャー・デールズの洞窟を探検して回った。彼女は夏の間、スペイン北部のピコス・デ・エウロパにあるトレスビソ近郊のラ・クエバ・デル・アグアを探検して過ごした。[ 26 ]
アメリカに移住後、バゲナルはロッククライマーになった。彼女の配偶者であり、40年以上のクライミングパートナーは、著書『デザート・タワーズ』の著者であるスティーブン・“クラッシャー”・バートレットである。[ 27 ]