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 GEMS衛星の想像図 | |
| 名前 | エクスプローラー GEMS SMEX-13 |
|---|---|
| ミッションタイプ | X線天文学 |
| オペレーター | 米航空宇宙局（NASA） |
| Webサイト | 出典：https://gems.gsfc.nasa.gov/ |
| ミッション期間 | 9か月（予定） 15か月（延長の可能性あり） |
| 宇宙船の特性 | |
| 宇宙船 | エクスプローラ |
| 宇宙船の種類 | 重力と極限磁気の小型探査機 |
| バス | LEOStar-2/750 |
| メーカー | オービタル・サイエンシズ・コーポレーション アライアント・テックシステムズ |
| 打ち上げ質量 | 289 kg (637 ポンド) |
| 寸法 | 7.12 × 2.73 m (23.4 × 9.0 フィート) |
| ミッション開始 | |
| 発売日 | 2014年7月（予定）（中止） |
| ロケット | ペガサスXL |
| 発射場 | ケープカナベラル、スターゲイザー |
| 請負業者 | オービタル・サイエンシズ・コーポレーション |
| 軌道パラメータ | |
| 参照システム | 地球中心軌道（計画） |
| 政権 | 低軌道 |
| 近地点高度 | 575 km (357 マイル) |
| 遠地点高度 | 575 km (357 マイル) |
| 傾斜 | 28.50° |
| 期間 | 95.00 分 |
| 楽器 | |
| X線偏光計 | |
エクスプローラープログラム | |
重力・極限磁気小型探査機（GEMSまたはSMEX-13）ミッションは、NASAの宇宙観測ミッションでした。[1] GEMSの主な科学的目標は、 X線源の偏光を体系的に測定する最初のミッションになることでした。GEMSは、回転するブラックホールの重力によって歪んだ時空の形状と、中性子星の周りの磁場の構造と影響を科学者が研究するのに役立つデータを提供するはずでした。このミッションは、技術開発の遅れによる潜在的なコスト超過のために2012年6月にNASAによってキャンセルされ、開発段階に進むことはありませんでした。[1]
GEMSはNASAゴダード宇宙飛行センター（GSFC）によって管理されていた。このプロジェクトはワシントンDCにあるNASAの科学ミッション局（SMD）に報告する天体物理学プログラムであった[1]
キャンセルされたミッションは復活させることができます。たとえば、NuSTARは2006年にキャンセルされましたが、1年後に復活し、2012年6月に打ち上げられました。[2]しかし、NuSTARはプロジェクトの超過によりキャンセルされたのではなく、NASA全体の予算の変更によりキャンセルされたため、キャンセルの状況は非常に異なっていました。エクスプローラープログラムの小規模ミッションは柔軟性と打ち上げ機会が非常に高く、学んだ教訓は同じミッションの目標に、しかし異なるミッションに適用することができます（たとえば、ヴァンガード1とエクスプローラー1を比較してください）。数年後、2つの新しいX線偏光測定ミッションが、X線偏光測定ミッションの開発でNASAの賞を受賞しました。[3] NASAのIXPE X線偏光望遠鏡は2021年に打ち上げられ、そのX線観測機能とミッションの目的は、GEMSの（提案された）ものと非常に似ています。
打ち上げ
宇宙船は2014年7月に9ヶ月間のミッションで打ち上げられ、ゲスト観測者フェーズのために15ヶ月の延長が可能だったが[4]、予想されたコスト超過のため、2012年5月10日の確認レビュー段階でミッションは終了した。
ミッション
GEMS X線望遠鏡は、放出されるX線の偏光を測定することで、回転するブラックホールの周囲の歪んだ空間領域を間接的に測定するように設計された。また、地球の磁場の何兆倍もの強さを持つマグネターやその他の恒星残骸の周囲の磁場の構造と影響を調べることも目的としていた。
GEMS によって明らかになる可能性のあるもの:
- 回転するブラックホールが強い重力場に引き込まれて圧縮され、時空と物質にどのような影響を与えるか
- パルサーやマグネターの近くの非常に強い磁場では何が起こるのか
- 超新星残骸の衝撃によって宇宙線が加速される仕組み[5]
現在のミッションでは、必要な角度解像度が限られており、磁場が目に見えない ため、これを実行できません。
GEMS の検出器は、ガスで満たされた小さなチャンバーです。X 線がガスに吸収されると、電子がエネルギーの大部分を運び去り、X 線の偏光方向と関連する方向に進みます。この電子はガスをイオン化することでエネルギーを失います。機器はイオン化の軌跡の方向、つまり X 線の偏光を測定します。GEMS 検出器の読み出しは、軌跡を画像化するために時間投影チャンバーを使用する予定でした。GEMS 機器は、以前の X 線偏光実験よりも約 100 倍感度が高くなるように計画されました。
キャンセル
ミッションの費用は、打ち上げロケットを除いて1億500万ドル（2008年度ドル）が上限とされていたが[6]、NASAの独立確認審査委員会は、費用が推定1億5000万ドルにまで膨れ上がると主張し、ミッションのキャンセルに至った。GEMSのキャンセルは、現在および将来のミッションのキャンセルおよびキャンセル未遂の長年にわたる流れに終止符を打った。当時、GEMSはジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）の他に資金提供された最後の米国の将来の宇宙望遠鏡であった。GEMSのキャンセルは、ペガサスXLロケットを危険にさらした可能性がある。[7]（ペガサスXLは他の小型探査ミッションの打ち上げに成功している）
プロジェクトのステータス
GEMSは、2008年5月にNASAの 小型探査機（SMEX）計画フェーズA研究のために選ばれた6つの小型探査機ミッションのうちの1つでした。 [8] 2009年6月、GEMSはフェーズBに進む2番目のミッションとして選ばれ、2010年10月に開始され、2014年4月に打ち上げられることになりました。[6]
このプロジェクトは2010年12月に完了し、システム要件レビュー（SRR）に合格しました。[9]
GEMSは2012年5月10日に実施された確認レビューに合格しなかったため、プロジェクトは事実上中止となった。プロジェクトチームは中止に対して異議を申し立てるつもりだった。[10]
2012年6月7日、NASAはGEMS計画の中止を公式に発表した。この計画はブラックホールと中性子星を研究するために2014年7月に打ち上げられる予定だったが、外部調査により計画は予算を超過する可能性が高いことが判明した。GEMSは打ち上げ機を除いて1億1900万ドルになるはずだった。NASAの天体物理学部長ポール・ヘルツは、この装置に必要な技術の開発に予想よりも時間がかかったため、価格が高騰したと述べている。[11]
NASAは2015年も将来のエクスプローラー計画の観測所のためのX線偏光測定ミッションの研究を続けた。[3]
プロジェクトおよび科学チーム
GEMSの主任研究員は、メリーランド州グリーンベルトにあるNASAゴダード宇宙飛行センターのジーン・H・スワンク博士でした。
プロジェクトチーム
- GSFC は、GEMS 機器、システム エンジニアリング、宇宙船契約、および全体的なプログラム管理を担当しました。
- エイムズ研究センターは共同研究者を提供し、教育および広報活動 (EPO) サポートを実施する予定でした。
- この衛星はオービタル・サイエンシズ社が自社のLEOStar-2 衛星バス設計を使用して建造し、 4000万ドルの契約に基づいてミッション運用も行う予定だった。[12]
- Alliant Techsystems (ATK) は、検出器や偏光計から適切な距離に X 線ミラーを配置するための展開可能なブームを製作します。
- アイオワ大学は機器の校正支援を提供し、ミッションの一部となり得る小型機器を学生に準備させる予定だった。
科学チーム
共同研究者
科学協力者
GEMSの他の大学協力者には以下の者がいる: [13] [14]
参照
参考文献
- ^ abc 「NASA科学ミッション局 - 重力と極限磁気の小型探査機」NASA。2015年5月28日。2019年9月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。2021年12月12日閲覧。
この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ 「オービタルのペガサスがNASAのNuSTAR宇宙船の打ち上げに成功」NASASpaceFlight.com、2012年6月13日。 2021年12月12日閲覧。
- ^ ab 「NASA、中性子星、ブラックホールなどを研究するための提案を選択」NASA。2015年7月30日。 2021年12月12日閲覧。 この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ Kallman, Timothy R.; Swank, J.; Jahoda, K.; Kaaret, P.; GEMS チーム (2010 年 1 月)。「重力および極限磁気小型探査機 (GEMS)」。アメリカ天文学会会議要旨 #215。215。スミソニアン天体物理観測所 (SAO)。Bibcode : 2010AAS...21548113K。2021年12 月 12 日閲覧。
- ^ 「NASAの提案ミッションはブラックホール周辺のねじれた空間を探索できる」NASA、2008年6月30日。 2021年12月12日閲覧。 この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ ab 「NASAが2つの小型探査機開発契約を締結」NASA、2009年6月19日。 2021年12月12日閲覧。 この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ - GEMS の廃止によりオービタルの 150 人の雇用が失われる可能性、ペガサスの破滅 (2012) - 宇宙ニュース
- ^ 「NASA、概念研究のために小型探査機の調査を選択」NASA、2008年5月29日。 2009年8月14日閲覧。 この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ NASA SMD Astrophysics Program Letter、NASA、2011-04-28、2010-05-23 にアクセスこの記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ 「NASA、GEMS X線望遠鏡の計画を中止」SpaceNews、2012年6月4日。2013年2月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ NASA、GEMS X線望遠鏡を中止、プロジェクトのコストが原因と主張
- ^ 「オービタル、X線偏光を研究する新しい宇宙科学衛星を建造へ」SpaceMart、2009年7月9日。 2009年8月14日閲覧。
- ^ 「GEMSプロジェクトウェブサイト」NASA 。 2011年5月22日閲覧。 この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ GEMS ホームページ、2009 年 8 月 14 日アクセスこの記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、 GEMS (宇宙望遠鏡)に関連するメディアがあります。
- NASA プロジェクトホームページ
- NASA 科学ホームページ
- Orbital Sciences の GEMS ホームページ
- アイオワ大学の GEMS ホームページ (2010 年 5 月 16 日、Wayback Machineにアーカイブ)