ガリレオとユリシーズの塵検出器

ガリレオおよびユリシーズ ダスト ディテクターは、ガリレオおよびユリシーズミッションで使用されたダスト機器とほぼ同じです。これらの機器は、サブミクロンおよびミクロン サイズのダスト粒子を検出する、大面積 (感知面積0.1 m ^{2 ) の信頼性の高い}衝撃イオン化検出器です。これらの機器により、金星と木星の軌道の間および太陽の極上の惑星間ダスト クラウドが特性評価されました。惑星系を通過する星間ダストの流れが発見されました。木星系の近くおよび内部では、木星の衛星イオの火山から放出されたナノメートル サイズのダスト粒子の流れと、ガリレオ衛星の周囲の噴出雲が発見され、特性評価されました。

ドイツのハイデルベルクにあるマックスプランク原子核物理学研究所（MPIK）がHEOS 2 [1]衛星[2]とヘリオス宇宙船[3]に搭載した最初^のダスト^計測器に^続き、エバーハルト・グリュンの科学者とエンジニアのチームによって、外惑星系の宇宙塵を検出する新しいダスト計測器が開発されました。この計測器は、宇宙塵の低流量と外惑星の磁気圏内の厳しい環境に対処するために、10倍の感度面積（0.1 m ²）を持ち、衝突信号の多重一致を採用しました。

ガリレオとユリシーズのダスト検出器は、半球状のターゲットに対する宇宙ダスト粒子の超高速衝突による衝突イオン化を利用しています。衝突プラズマからの電子とイオンは、ターゲットと中央のイオンコレクターの間の電界によって分離されます。イオンは、半透明グリッドと中央のチャネルトロン増倍管によって部分的に収集されます。衝突の振幅、立ち上がり時間、および電荷信号の時間関係が測定され、保存され、地上に送信されます。この情報を使用して、衝突イベントからのノイズが分離され、衝突するダスト粒子の特性 (質量と速度) が決定されました。検出器の入口にある 3 つのグリッドのうち中央のグリッドは、ダスト粒子の電荷を 拾います。残念ながら、これらの機器の宇宙での運用中にダストの電荷が確実に特定されることはありませんでした。

ガリレオ・ダスト検出器^{[4]は、ドイツの}ハイデルベルクにあるマックス・プランク原子核物理学研究所（MPIK）のエバーハルト・グリュン率いる科学者・技術者チームによって開発され、1977年にNASAによって木星のダスト環境を探査するガリレオ木星探査機に選ばれました。ガリレオ宇宙船はデュアルスピン宇宙船で、アンテナは地球に向けられていました。ダスト検出器はスピン軸に対して60度の角度でスピンセクションに取り付けられていました。ガリレオは1989年に打ち上げられ、金星と木星の軌道の間の惑星間空間を6年間巡航した後、1995年に木星系を通過する7年間の旅を開始し、ガリレオのすべての衛星を数回フライバイしました。ガリレオ・ダスト検出器はミッション全体を通じて稼働していました。

ガリレオの約1年後、双子の機器^[5]が黄道外 ユリシーズミッションに選ばれました。ユリシーズは回転する宇宙船で、ダスト検出器は回転軸に対して85°の位置に取り付けられていました。ユリシーズの打ち上げは1990年で、宇宙船は木星への直行軌道に乗り、1992年に木星に到達してスイングバイ操作を行い、傾斜角80度の太陽中心軌道に乗りました。この軌道は周期が6.2年で、近日点は1.25 AU、遠日点は5.4 AUでした。ユリシーズはミッション終了までに2.5周しました。ユリシーズのダスト検出器はミッション全体を通じて稼働していました。

両装置の最初の主任研究員はエバーハルト・グリュンでした。1996 年に、主任研究員の地位はドイツのゲッティンゲンに あるマックス・プランク太陽系研究所のハラルド・クルーガーに引き継がれました。

惑星間塵

ガリレオとユリシーズは、金星の軌道（0.7 AU）から木星の軌道（約5 AU）まで、そして太陽の極の上下約2 AUまで惑星間空間を横断しました。その間、塵の実験では宇宙塵粒子^[6]が記録され、惑星間塵のモデルに重要な入力となりました。^{[7] [8]}

星間塵

木星の接近通過後、ユリシーズは太陽系を席巻する 星間塵の流れ^{[9]を確認した。}

木星系の塵

木星の接近通過後、ユリシーズは木星から放出され太陽の磁場と結合する 超高速のナノダスト流^{[9]を検出しました。}

木星からの塵の流れと、木星の衛星イオとの相互作用が検出されました^[10]。また、ガリレオ衛星の周囲の噴出雲も検出されました^{[11] 。}