ジョット（宇宙船）

*ジョット*
	ハレー彗星に遭遇するジョット宇宙船の想像図
ミッションタイプ	彗星のフライバイ
オペレーター	欧州宇宙機関
コスパーID	1985-056A
SATCAT番号	15875
Webサイト	esa.int より
ミッション期間	7年21日
宇宙船の特性
宇宙船の種類	ジオス
メーカー	ブリティッシュ・エアロスペース
打ち上げ質量	960キログラム
力	196ワット
ミッション開始
発売日	1985年7月2日 11:23:00 (UTC)
ロケット	アリアン 1 V-14
発射場	クールー ELA-1
請負業者	アリアンスペース
ミッション終了
廃棄	廃止
無効化	1992年7月23日
軌道パラメータ
参照システム	太陽中心説
偏心	0.17334
近日点高度	0.73 AU
遠日点高度	1.04 AU
傾斜	2.09°
期間	304.6日
エポック	1992年7月10日 15:18:43 UTC
1P/ハレー彗星のフライバイ
最接近	1986年3月14日
距離	596 km (370 マイル)
地球のフライバイ
最接近	1990年7月2日
距離	22,730 km (14,120 マイル)
26P/グリッグ・シェレルプ彗星のフライバイ
最接近	1992年7月10日
距離	200 km（120 マイル）
地球のフライバイ
最接近	1999
距離	約1,000 km（620 マイル）
	; ジョットミッションのESAのレガシー記章ハレー艦隊

ジョットは、欧州宇宙機関による欧州のロボット宇宙船ミッションでした。この宇宙船はハレー彗星の近くを飛行して調査し、その際に彗星を間近に観測した最初の宇宙船となりました。1986年3月13日、この宇宙船は596キロメートルの距離からハレー彗星の核に近づくことに成功しました。このミッションは、初期イタリアルネサンスの画家ジョット・ディ・ボンドーネにちなんで名付けられました。彼は1301年にハレー彗星を観測し、スクロヴェーニ礼拝堂の絵画『東方三博士の礼拝』にそれをベツレヘムの星として描くという着想を得ました。

ミッション

ジョットの軌跡

当初はジョット号に同行する米国の探査機が計画されていたが、 NASAの予算削減により頓挫した。また、ジョット号のフライバイの頃には低軌道上のスペースシャトルに観測機器を搭載する計画もあったが、チャレンジャー号の事故により頓挫した。

その後、計画は、ジオット、ソ連のベガ計画からの2機、日本のさきがけとすいせいの2機を含む5機の宇宙探査機による共同艦隊となった。日本の探査機と既存のアメリカの探査機である国際彗星探査機「国際彗星探査機」が長距離測定を行い、続いてソ連のベガが核の位置を特定し、その結果が送り返される情報によって、ジオットは核の非常に近くを正確に狙うことができるというアイデアだった。ジオットは核の非常に近くを通過するため、探査機が彗星の多くの塵の粒子と非常に高速で衝突し、衝突を生き延びることはできないとESAはほぼ確信していた。協調した探査機のグループは、ハレー艦隊として知られるようになった。

デザイン

この円筒形の宇宙船は直径1.85メートルで、内部に3つのプラットフォームを持っていた。これは、ブリティッシュ・エアロスペース社がブリストルのフィルトンで製造したGEOS研究衛星を基にしたもので、フレッド・ホイップルの提案に従ってダストシールド（ホイップルシールド）を追加して改良された。このシールドは、間隔を空けて挟まれた薄い（1mm）アルミニウム板と、より厚い（12mm）ケブラー板で構成されていた。^[3]後のスターダスト宇宙船も同様のホイップルシールドを使用した。ジョットには、地球との通信に使用した直径1.51メートルのアンテナもあった。^[3]この宇宙船のモックアップは、イギリスのブリストルのフィルトンにあるブリストル航空コレクションの格納庫に保管されている。^[^要出典^]

科学機器

ジョットは10個の科学機器を持っていた。^[4]^[5]

MAG: 磁力計
HMC（ハレー多色カメラ）：16cm望遠鏡とカメラ
DID（ダストインパクター検出器システム）：機器に衝突したダスト粒子の質量を測定
RPA（レームプラズマ分析装置）：太陽風と荷電粒子を研究
JPA（ジョンストンプラズマ分析装置）：太陽風と荷電粒子も測定
PIA（粒子衝撃分析装置）：粒子の大きさと化学組成を研究
OPE（光学プローブ実験）：宇宙船の後ろのガスと塵の放射率を調べた
EPA（高エネルギー粒子分析装置）：アルファ粒子、電子、中性子を分析
NMS（中性質量分析計）：彗星の周りの粒子の組成を測定
IMS（イオン質量分析計）：太陽と彗星からのイオンの量を測定
GRE（ジョット無線実験）：ジョットの無線信号を利用してハレー彗星を研究した。

タイムライン

打ち上げ

このミッションは1980年にESAによりゴーサインが下り、1985年7月2日にフランス領ギアナのクールーからアリアン1ロケット（フライトV14）で打ち上げられた。宇宙船はダルムシュタット（当時は西ドイツ）の欧州宇宙機関ESOC施設から制御され、最初は静止トランスファー軌道（GTO）で、次に近地球段階（NEP）で、その後より長い巡航段階を経て接近まで続いた。GTOにいる間に、アポジー・ブースト・モーター（ABM）の点火に備えて、数回の旋回およびスピンアップ操作（90 RPMまで）が実行されたが、静止軌道の軌道円化とは異なり、ジョットのABMは近地点で点火された。姿勢決定および制御では、テレメトリ内の太陽パルスとIR地球センサーのデータを使用して宇宙船の向きを決定した。

ハレー遭遇

ソ連のベガ1号は1986年3月4日にハレー彗星の核の画像を送信し始め、3月6日にフライバイを行い、続いてベガ2号が3月9日にフライバイを行った。ベガ1号がハレー彗星に最も接近した距離は8,889kmであった。

ジョットは1986年3月14日、596kmの距離でハレー彗星を無事通過し、いくつかの小さな粒子に衝突されたにもかかわらず、驚くべきことに生き残った。ある衝突で安定していた自転軸が外れ、アンテナが常に地球を向いていなくなり、ダストシールドが機器を保護できなくなった。32分後、ジョットは再び安定し、科学データの収集を続けた。

もう一つの衝突でハレー多色カメラは破壊されたが、その前に最接近時の核の写真が撮影されていた。

初の地球フライバイ

ジョットの軌道は地球フライバイのために調整され、科学機器は1986年3月15日午前2時（UTC）に停止された。

グリッグ・シェレラップ遭遇

ジョットは、1990 年 7 月 2 日に地球の近くを通過したときに起動し、次の彗星との遭遇に向けて飛び立つように命令されました。

その後、探査機は1992年7月10日にグリッグ・シェレルプ彗星の近くを飛行し、約200kmまで接近した。その後、ジョットは1992年7月23日に再び停止された。

2度目の地球フライバイ

1999年にジョットは再び地球をフライバイしたが、再起動はされなかった。

科学的結果

画像では、ハレー彗星の核は暗色のピーナッツ型で、長さ 15 km、幅 7 ～ 10 km であることが示されています。表面のわずか 10% が活動しており、太陽に照らされた側には少なくとも 3 つのガス放出ジェットが見られます。分析により、この彗星は 45 億年前に、星間塵粒子に凝縮した揮発性物質 (主に氷) から形成されたことが示されました。形成以来、ほとんど変化していません。

ハレー彗星から放出された物質の測定体積:

80%水、
一酸化炭素10%
2.5%メタンとアンモニアの混合物。
その他の炭化水素、鉄、ナトリウムも微量に検出された。

ジョットはハレー彗星の核が暗く、厚い塵に覆われていることを発見した。^[6]

核の表面は粗く多孔質で、核全体の密度は0.3 g/cm ³と低かった。^[6]サグディーフのチームは密度を0.6 g/cm ³と推定したが、^[7] SJピールはすべての推定値の誤差範囲が大きすぎて参考にならないと警告した。^[8]

^{噴出した物質の量は7つのジェットで毎秒3トン[9]}にのぼり、これにより彗星は長期間にわたって揺れ動いた^{[6] 。}

噴出した塵は、ほとんどがタバコの煙ほどの大きさで、質量は10 agから0.4 gの範囲でした。（「質量の桁」を参照）。ジョット像に衝突して回転をかけた粒子の質量は測定されていませんが、その影響（おそらくジョット像の一部も破壊したと思われる^）から、質量は0.1 gから1 gの間であると推定されています。^[6]

2種類の塵が見られました。1つは炭素、水素、窒素、酸素を含み、もう1つはカルシウム、鉄、マグネシウム、ケイ素、ナトリウムを含みました。^[6]

窒素を除くこの彗星の軽元素（水素、炭素、酸素）の含有率は太陽と同じでした。これは、ハレー彗星の構成要素が太陽系で最も原始的なものの一つであることを示唆しています。

プラズマおよびイオン質量分析計は、ハレーの表面が炭素を豊富に含んでいることを示した。

宇宙船の成果

ジョットはハレー彗星に最も接近し、この彗星に関する最良のデータを提供した。^[10]
ジョットは最初の宇宙船でした。

彗星核の詳細な画像を提供する。^[11]
2つの彗星に接近して接近する。若く活発なハレー彗星は、古いグリッグ・シェレルプ彗星に例えられる。
惑星間空間から帰還し、地球スイングバイを実行する。
休止モードから再起動します。
地球の重力を補助として利用する。^[1]

参照

参考文献

^ アシフ・シディキ (2018)。『 Beyond Earth: A Chronicle of Deep Space Exploration, 1958–2016』( PDF) (第2版) 。NASA。ISBN 978-1-626-83043-1. 2022年11月30日閲覧。
^ 「ジョット」nssdc.gsfc.nasa.gov . NASA . 2016年6月21日閲覧。
^ ab 「ジョット・ホイップルシールド」www.esa.int . 2022年1月21日閲覧。
^ 「Giotto – PSA – Cosmos」. www.cosmos.esa.int . 2022年1月19日閲覧。
^ 「ESA 科学技術 – 機器」sci.esa.int . 2022年1月19日閲覧。
^ abcde 「ESA 科学技術: ハレー」ESA 2006年3月10日2009年2月22日閲覧。
^ RZ Sagdeev; PE Elyasberg; VI Moroz (1988). 「ハレー彗星の核は低密度物体か?」Nature . 331 (6153): 240. Bibcode :1988Natur.331..240S. doi :10.1038/331240a0. S2CID 4335780.
^ SJ Peale (1989年11月). 「ハレー彗星の密度について」.イカロス. 82 (1): 36–49. Bibcode :1989Icar...82...36P. doi :10.1016/0019-1035(89)90021-3.
^ ab JAM McDonnell; et al. (1986年5月15日). 「ジョット観測によるハレー彗星付近の塵密度と質量分布」. Nature . 321 (6067s): 338–341. Bibcode :1986Natur.321..338M. doi :10.1038/321338a0. S2CID 122092751.
^ W. Curdt、K. Wilhelm、A. Craubner、E. Krahn、HU Keller (1988年2月)。「ジョット遭遇時の1P/ハレー彗星の位置」天文学と天体物理学。191 (1): L1–L3。書誌コード: 1988A &A...191L...1C。ISSN 0004-6361 。
^ HU Keller; C. Arpigny; C. Barbieri; RM Bonnet; S. Cazes; M. Coradini; CB Cosmovici; WA Delamere; et al. (1986 年 5 月 15 日). 「Giotto による初の Halley Multicolour Camera 撮影結果」. Nature . 321 (6067): 320–326. Bibcode :1986Natur.321..320K. doi :10.1038/321320a0. S2CID 120631677.

外部リンク

ミッションウェブサイト
NASA太陽系探査ミッションの副プロジェクト科学者へのインタビュー
ジョットの使命に関するネイチャー1986
ジョット・ディ・ボンドーネの『東方三博士の礼拝』にはハレー彗星の描写も含まれている。
1986年にジョット宇宙船が撮影したハレー彗星の画像
NASA 惑星データシステム、小天体ノードの Giotto ミッションアーカイブ
NASA 惑星データシステム、小天体ノードの Giotto 拡張ミッションアーカイブ

[beyond-1] アシフ・シディキ (2018)。『 Beyond Earth: A Chronicle of Deep Space Exploration, 1958–2016』( PDF) (第2版) 。NASA。ISBN 978-1-626-83043-1. 2022年11月30日閲覧。

[nssdc1-2] 「ジョット」nssdc.gsfc.nasa.gov . NASA . 2016年6月21日閲覧。

[:0-3] 「ジョット・ホイップルシールド」www.esa.int . 2022年1月21日閲覧。

[4] 「Giotto – PSA – Cosmos」. www.cosmos.esa.int . 2022年1月19日閲覧。

[5] 「ESA 科学技術 – 機器」sci.esa.int . 2022年1月19日閲覧。

[esa-6] 「ESA 科学技術: ハレー」ESA 2006年3月10日2009年2月22日閲覧。

[density-7] RZ Sagdeev; PE Elyasberg; VI Moroz (1988). 「ハレー彗星の核は低密度物体か?」Nature . 331 (6153): 240. Bibcode :1988Natur.331..240S. doi :10.1038/331240a0. S2CID 4335780.

[Peale-8] SJ Peale (1989年11月). 「ハレー彗星の密度について」.イカロス. 82 (1): 36–49. Bibcode :1989Icar...82...36P. doi :10.1016/0019-1035(89)90021-3.

[mcd-9] JAM McDonnell; et al. (1986年5月15日). 「ジョット観測によるハレー彗星付近の塵密度と質量分布」. Nature . 321 (6067s): 338–341. Bibcode :1986Natur.321..338M. doi :10.1038/321338a0. S2CID 122092751.

[Curdt_1988-10] W. Curdt、K. Wilhelm、A. Craubner、E. Krahn、HU Keller (1988年2月)。「ジョット遭遇時の1P/ハレー彗星の位置」天文学と天体物理学。191 (1): L1–L3。書誌コード: 1988A &A...191L...1C。ISSN 0004-6361 。

[Keller_1986-11] HU Keller; C. Arpigny; C. Barbieri; RM Bonnet; S. Cazes; M. Coradini; CB Cosmovici; WA Delamere; et al. (1986 年 5 月 15 日). 「Giotto による初の Halley Multicolour Camera 撮影結果」. Nature . 321 (6067): 320–326. Bibcode :1986Natur.321..320K. doi :10.1038/321320a0. S2CID 120631677.