聖杯

重力回復内部探査機( GRAIL )は、NASA のディスカバリー計画におけるアメリカの月科学ミッションで、月の内部構造を決定するために、月面の高精度重力場マッピングを使用しました。2 機の小型宇宙機、GRAIL A ( Ebb ) とGRAIL B ( Flow ) ^{[ 6 ] [ 7 ]}は、2011 年 9 月 10 日に、デルタ IIロケットの最も強力な構成である7920H-10 という単一の打ち上げロケットに搭載されて打ち上げられました。 ^{[ 1 ] [ 8 ] [ 9 ]} GRAIL A は打ち上げから約 9 分後にロケットから分離し、GRAIL B は約 8 分後に続きました。2 機は 25 時間間隔で月周回軌道に到達しました。^{[ 10 ] [ 11 ]}最初の探査機は2011年12月31日に軌道に入り、2番目の探査機は2012年1月1日にそれに続いた。^{[ 12 ]} 2機の宇宙船は2012年12月17日に月面に衝突した。^{[ 11 ]}

マサチューセッツ工科大学のマリア・ズーバーがGRAILの主任研究員を務めた。NASAのジェット推進研究所がプロジェクトを管理した。NASAはこのプログラムに宇宙船と機器の開発、打ち上げ、ミッション運用、科学支援を含めて4億9600万ドルの予算を計上した。^{[ 13 ]}打ち上げ後、宇宙船はGRAIL AとGRAIL Bと名付けられ、名前を選ぶために小学生を対象としたコンテストが開かれた。45の州、プエルトリコ、コロンビア特別区の約900の教室がコンテストに参加した。優勝した名前「Ebb」と「Flow」は、モンタナ州ボーズマンのエミリー・ディキンソン小学校の4年生の生徒が提案した。^{[ 7 ]}

各宇宙船は、他の宇宙船や地球上の施設からテレメトリを送受信した。2機の宇宙船間の距離の変化を測定することで、月の重力場と地質構造が得られた。2機の宇宙船は、互いの距離の非常に小さな変化を検出することができた。1マイクロメートルという小さな距離の変化も検出および測定可能であった。^{[ 14 ] [ 15 ]}月の重力場は、これまでにない詳細さでマッピングされた。^{[ 5 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]}

• 月の地殻と岩石圏の構造をマッピングする
• 月の非対称な熱進化を理解する
• 衝突盆地の地下構造と月の質量集中域（マスコン）の起源を特定する。
• 地殻の角礫化とマグマ活動の時間的変化を明らかにする
• 月の深部内部構造を制約する
• 月の内核の大きさに制限を設ける

ミッションのデータ収集フェーズは、2012 年 3 月 7 日から 2012 年 5 月 29 日までの 88 日間でした。より低い高度でのデータ収集の第 2 フェーズは 2012 年 8 月 31 日に開始され^{[ 20 ]}、その後 12 か月のデータ解析が行われました^{[ 5 ]} 。2012年 12 月 5 日、NASA は GRAIL のデータから作成された月の重力マップを公開しました^{[ 21 ]} 。得られた知識は、地球型惑星の進化の歴史の理解と月の軌道の計算に役立ちます^{[ 22 ] 。}

重力は物質を透過する。表面質量に加えて、高解像度の重力場は、表面下の様子をぼやけながらも有用な形で捉えることができる。GRAILのデータ分析により、月に関する一連の科学的成果が得られた。

• 重力場の解像度は、GRAIL以前の結果に比べて大幅に向上しました。初期の解析では、月の重力は次数と位数がそれぞれ420と660の場として得られました。 ^{[ 41 ] [ 16 ] [ 17 ]}その後の解析では、より高次の次数と位数の場が得られました。^{[ 18 ] [ 19 ]}重力場のマップが作成されました。
• 地殻の密度と多孔性が測定された。^{[ 42 ]}地殻は古代の大きな衝突によって断片化された。
• 長くて細い線状構造が発見されたが、これはマグマによって形成された古代の板状の貫入岩または岩脈であると解釈されている。^{[ 43 ]}
• 重力と月面レーザー測距データを組み合わせると、3つの主要な慣性モーメントが得られます。^{[ 44 ]}これらのモーメントは、高密度の核が小さいことを示しています。
• 重力と月の地形を組み合わせると、74 個の円形衝突盆地が特定されました。^{[ 45 ]}円形衝突盆地に関連する重力の強い増加は、ミュラーとショーグレンによって発見されたマスコンです。 ^{[ 46 ]}最も強い重力異常は、密度の高い月の海物質で満たされた盆地から生じますが、強い重力は、地殻とより密度の高いマントルの境界が上方に歪んでいることも必要とします。地殻が厚い場所では、月の海物質が満たされていない可能性がありますが、地殻とマントルの境界は依然として上方に歪んでいます。
• 内部層の半径、密度、剛性が推定される。^{[ 47 ]}
• オリエンターレ盆地は、月面で最も新しく、最も保存状態の良い衝突盆地である。^{[ 48 ]}この3つのリングを持つ盆地の重力場は高解像度でマッピングされた。

• 月面上の人工物一覧
• NASAの宇宙船に搭載されているカメラの一覧
• 月へのミッション一覧
• 衛星重力測定
• セレノイド

• GRAIL：NASAのミッション
• NASA GRAIL（重力回復・内部構造実験室）のアーカイブ（2022年11月26日、Wayback Machine）–ミッションホームページ
• MIT GRAIL ホームページ(2011年10月7日時点のアーカイブ)
• NASA科学ミッション：GRAIL（重力回復・内部構造実験室） 2016年7月22日にWayback Machineにアーカイブされました
• NASA 360 新世界 新発見 2/2 2011年6月3日取得。
• 私のNASA GRAIL体験の舞台裏 – 1日目（午前）