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 IBEX衛星 | |
| 名前 | エクスプローラー91 IBEX SMEX-10 |
|---|---|
| ミッションタイプ | 天文学 |
| オペレーター | 米航空宇宙局（NASA） |
| コスパーID | 2008-051A |
| SATCAT番号 | 33401 |
| Webサイト | ibex.swri.edu |
| ミッション期間 | 2年（予定） 16年2ヶ月12日（進行中） |
| 宇宙船の特性 | |
| 宇宙船 | エクスプローラーXCI |
| 宇宙船の種類 | 星間境界探査機 |
| バス | マイクロスター1 |
| メーカー | オービタル・サイエンシズ・コーポレーション |
| 打ち上げ質量 | 107 kg (236 ポンド) [1] |
| 乾燥質量 | 80 kg (180 ポンド) |
| ペイロード質量 | 26 kg (57 ポンド) |
| 寸法 | 58 × 95 cm (23 × 37 インチ) |
| 力 | 116ワット |
| ミッション開始 | |
| 発売日 | 2008年10月19日 17:47:23 UTC |
| ロケット | ペガサスXL（F40） |
| 発射場 | ブッホルツ飛行場、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 |
| 入隊 | 2009年1月 |
| 軌道パラメータ | |
| 参照システム | 地球中心軌道[2] |
| 政権 | 地球周回軌道 |
| 近地点高度 | 7,000 km (4,300 マイル) |
| 遠地点高度 | 220,886 km (137,252 マイル) |
| 傾斜 | 10.99° |
| 期間 | 6604.00 分 |
| 楽器 | |
| IBEX-Lo IBEX-Hi | |
 IBEXミッションロゴ エクスプローラープログラム | |
星間境界探査機（IBEXまたはエクスプローラー91またはSMEX-10）は、エネルギー中性原子（ENA）を使用して太陽系と星間空間の相互作用領域を画像化する、地球軌道上のNASA衛星です。このミッションはNASAの小型探査機プログラムの一部であり、 2008年10月19日にペガサスXLロケットで打ち上げられました。 [3]
このミッションは、元サウスウエスト研究所(SwRI) で現在はプリンストン大学に所属するデビッド・J・マコーマス博士 (IBEX 主任研究員)が率いる。ロスアラモス国立研究所とロッキード・マーティン先端技術センターがそれぞれ IBEX-Hi と IBEX-Lo センサーを製造した。オービタル・サイエンシズ社が衛星バスを製造し、宇宙船の環境試験の場所となった。公称ミッションのベースライン期間は運用開始後 2 年で、プライムは 2011 年初頭に終了した。宇宙船とセンサーは今も健全であり、ミッションは延長ミッションを継続している。[4]
IBEXは地球の周りを太陽を指向した自転安定軌道を周回している。 [5] 2011年6月、IBEXはより効率的でより安定した新しい軌道に移された。[6]新しい軌道では月にそれほど近づかなくなり、位置を維持するために消費する燃料も少なくなる。[6]
宇宙船には、10 eV ～ 2 keV (IBEX-Lo) および 300 eV ～ 6 keV (IBEX-Hi) のエネルギーの ENA を検出する 2 つの大口径イメージャーが搭載されています。
このミッションは当初、24か月間の運用期間が予定されていました。その後、ミッションは延長され、宇宙船は2024年現在も運用されています[アップデート]。
宇宙船
宇宙船は、高さ約58cm（23インチ）、幅約95cm（37インチ）の八角形の土台の上に構築されています。乾燥質量は80kg（180ポンド）、機器搭載量は26kg（57ポンド）です。燃料満載時の質量は107kg（236ポンド）、ATK Star 27 固体ロケットモーターを含む飛行システム全体の打ち上げ質量は462kg（1,019ポンド）です。宇宙船自体はヒドラジン 姿勢制御システムを備えています。電力は116ワットの太陽電池パネルによって生成され、公称電力使用量は66W（ペイロード用16W）です。通信は2つの半球形アンテナを介して行われ、公称ダウンリンクデータレートは320kbps 、アップリンクレートは2kbpsです。[7]
科学目標
星間境界探査機（IBEX）ミッションの科学的目標は、太陽系の端にある太陽風と星間物質との相互作用の性質を明らかにすることです。 [8] IBEXは、6か月ごとにさまざまなエネルギー範囲のENAの強度（視線方向にわたって積分）の全天マップを作成することでこの目標を達成しました。これらのENAのほとんどは、相互作用領域である ヘリオシースで生成されます。
ミッション
打ち上げ
IBEX衛星はカリフォルニア州ヴァンデンバーグ空軍基地でペガサスXLロケットと結合され、結合されたロケットはロッキードL-1011スターゲイザー母機の下に吊り下げられ、中央太平洋のクェゼリン環礁まで飛行した。[9]スターゲイザーは2008年10月12日にクェゼリン環礁に到着した。 [8]
IBEX衛星は、2008年10月19日にペガサスXLロケットによって宇宙に運ばれました。ロケットは、クェゼリン環礁から17時47分23秒UTCに打ち上げられたスターゲイザーから放出されました。[3]赤道に近いこの場所から打ち上げられたことで、ペガサスロケットは、フロリダ州ケネディ宇宙センターから打ち上げた場合よりも16kg（35ポンド）も多くの質量を軌道に乗せることができました。[10]
ミッションプロフィール
IBEX 衛星は、まず低い近地点を持つ高度に楕円形のトランスファー軌道に打ち上げられ、遠地点での最終ブースト段階として固体燃料ロケット モーターを使用することで、近地点を大幅に上昇させ、目的の高高度楕円軌道を達成しました。
IBEXは高度に偏心した楕円軌道を周回しており、近地点高度は約86,000km（53,000マイル）で遠地点高度は約260,000km（160,000マイル）である。当初の軌道は約7,000×320,000km（4,300×198,800マイル）[5] 、つまり月までの距離の約80%であったが、宇宙船の耐用年数を延ばすための意図的な調整により変更された。
この非常に高い軌道により、IBEX衛星は科学観測を行う際に地球の磁気圏外に移動することができます。この極端な高度は、磁気圏内で測定を行う際に発生する荷電粒子干渉の量を考慮すると重要です。地球の磁気圏内（70,000 km（43,000マイル））では、衛星はテレメトリダウンリンクなどの他の機能も実行します。[11]
軌道調整
2011年6月、IBEXは近地点高度を30,000 km (19,000 マイル) 以上に上げる新しい軌道に移行しました。新しい軌道は月の1ヶ月の3分の1の周期を持ち、正しい位相で月への宇宙船の接近を回避します。月の重力はIBEXの軌道に悪影響を及ぼす可能性があります。宇宙船は安定した軌道を維持するために使用する燃料が少なくなり、耐用年数が40年以上に延びました。[6]
楽器
太陽系の太陽圏境界は、あらゆる方向で発生する電荷交換衝突の位置と大きさを測定することによって撮影されています。衛星のペイロードは、IBEX-Hi と IBEX-Lo の 2 つの高エネルギー中性原子 (ENA) イメージャーで構成されています。それぞれ、視野 (FoV) を制限するコリメータ、中性水素と酸素をイオンに変換する変換面、紫外線を抑制して特定のエネルギー範囲のイオンを選択する静電分析装置(ESA)、粒子を数えて各イオンの種類を識別する検出器で構成されています。これらのセンサーは両方とも、視野が約 7° x 7° のシングル ピクセル カメラです。IBEX-Hi 機器は、IBEX-Lo エネルギー バンド (10 eV ～ 2 keV) よりも高いエネルギー バンド (300 eV～ 6 keV) の粒子数を記録しています。科学ペイロードには、コリメータとESAの電圧を制御し、各センサーの粒子検出器からデータを読み取って記録する複合電子ユニット（CEU）も含まれています。[12]
コミュニケーション
他の宇宙観測所と比較すると、IBEXはミッションの要件が限られているため、データ転送速度が低い。[13]
...IBEX のデータ転送速度は、収集するデータの性質上、他の望遠鏡に比べて遅いです。IBEX は、1 分間に最大数個の粒子しか収集できないため、「高速」接続は必要ありません。衛星から地上への通信は、一般的な家庭用ケーブル モデム (320,000 ビット/秒) の 20 倍遅く、[衛星の転送速度]、[14]地上から衛星への通信はわずか 2,000 ビット/秒で、250 倍遅いのです。信号は地球上の受信機によって収集されると、インターネット経由でバージニア州ダレスのミッション コントロール センターとテキサス州サン アントニオのIBEX 科学運用センターに送られます。
— NASAのIBEX Q&A [13]
データ収集
IBEXは、太陽系から地球に伝わる、従来の望遠鏡では測定できない高エネルギー中性原子（ENA）の放射を収集しています。これらのENAは、太陽風粒子と星間物質粒子の相互作用によって太陽系の境界で生成されます。[15]
平均して、IBEX-Hiは1日あたり約500個の粒子を検出し、IBEX-Loは100個未満を検出します。 [16] 2012年までに、IBEXに関連する100を超える科学論文が発表され、主任研究員は「信じられないほどの科学的収穫」と表現しました。[16]
データの可用性
IBEX データが検証されると、IBEX データはSwRI IBEX パブリック データ Web サイトで一連のデータ リリースとして公開されます。さらに、データは IBEX データの公式アーカイブ サイトである NASA 宇宙物理データ施設 (SPDF) に定期的に送信されます。SPDF データは Heliophysics Data Portal で検索できます。
科学的な成果
初期データでは、これまで予測されていなかった「空の他のどのものよりも2〜3倍明るい非常に細いリボン」が明らかになった。 [17]初期の解釈では、「星間環境は、これまで誰も考えていなかったよりもはるかに大きな影響を太陽圏の構造に及ぼしている」ことが示唆されている。 [15]エネルギー中性原子（ENA）リボンが何によって作られているのかは不明である。[18]太陽は現在、局所星間雲を通過しており、太陽圏の大きさと形状は、宇宙線からの太陽圏の遮蔽力を決定する重要な要素である。IBEXがリボンの形状の変化を検出した場合、太陽圏が局所星間雲とどのように相互作用しているかがわかる可能性がある。[19]また、地球の磁気圏からのENAも観測されている。[4]
2010年10月、IBEXによる2回目の観測で、6か月後にリボンに大きな変化が検出された。[20]
さらに、太陽系外から中性原子を検出し、その組成が太陽とは異なることがわかった。[21]驚いたことに、IBEXは太陽圏に弓状衝撃波が存在しないことを発見し、局所星間物質（LISM）に対する相対速度を23.2km/s（14.4mi/s）と測定し、ユリシーズによる以前の測定値26.3km/s（16.3mi/s）を上回った。[22]これらの速度は、太陽の太陽圏にかかる圧力がこれまで考えられていたよりも25%低いことに等しい。[21] [22]
2013年7月、IBEXの結果により、太陽系の太陽圏に4つの葉を持つ尾があることが明らかになりました。[23]
参照
- IBEXの後継ミッションである星間マッピング加速探査機（IMAP）
- デビッド・J・マコーマス、IBEX主任研究員（プリンストン大学）
参考文献
- ^ 「IBEX」 ESA . 2015年8月13日閲覧。
- ^ 「軌道：IBEX（エクスプローラー91）2008-051A」NASA。2021年10月28日。 2021年12月9日閲覧。
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- ^ ab Ray, Justin (2008年10月19日). 「ミッションステータスセンター: Pegasus/IBEX」. Spaceflight Now . 2009年11月27日閲覧。
- ^ ab 「アーカイブされたアップデート」。サウスウェスト研究所。
- ^ ab 「ファクトシート：IBEX」（PDF）。Orbital ATK。FS001_06_3695。2015年3月16日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。2015年4月27日閲覧。
- ^ abc McComas, Dave (2011年11月14日). 「IBEX Orbit-Raising Maneuver」. Southwest Research Institute . 2012年3月1日閲覧。
- ^ 「ディスプレイ：IBEX（エクスプローラー91）2008-051A」NASA。2021年10月28日。 2021年12月8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 “Interstellar Boundary Explorer Mission”. NASA. 2008年10月14日. 2019年10月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年10月16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。
- ^ ディラー、ジョージ (2008 年 10 月 3 日)。「使い捨て打ち上げロケット状況報告書」NASA ELV-100308。
- ^ McComas, Dave (2006 年 11 月). 「Janet Ball、Lockheed Martin Space Systems」. Southwest Research Institute . 2009 年11 月 19 日閲覧。
- ^ 「IBEX FAQ」NASA. 2008年1月14日. 2016年3月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年1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。
- ^ “IBEX COSPAR ID 2008-051A”. NASA。 2018 年 11 月 28 日。2019 年1 月 22 日に取得。 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 “IBEX Q and A”. NASA. 2008年7月25日. 2017年6月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年5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。
- ^ http://www.nasa.gov/pdf/280255main_IBEXFactSheetOct08.pdf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 McComas, Dave (2009年10月15日). 「IBEXからの最初の科学成果！」. サウスウェスト研究所. 2010年9月5日閲覧。
- ^ ab McComas, Dave (2012 年 10 月 15 日)。「IBEX 観測の 3 年間」。サウスウェスト研究所。
- ^ Baldwin, Emily (2009年10月15日). 「IBEXが太陽系の端を地図に描く」. Astronomy Now. 2016年9月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年8月14日閲覧。
- ^ Kerr, Richard A. (2009年10月16日). 「太陽系を荷電粒子のリボンで縛る」. Science . 326 (5951). Science Magazine: 350– 351. doi : 10.1126/science.326_350a . PMID 19833930.
- ^ 「謎の粒子帯が太陽系の未来への手がかりを握る」コスモスマガジン、2010年1月25日。2016年10月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年9月5日閲覧。
- ^ 「太陽系の絶えず変化する端」。アストロバイオロジーマガジン。2010年10月2日。2014年8月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年11月8日閲覧。
- ^ ab 「IBEX、太陽系の端に欠けていた境界を明らかに」NASA、2012年5月10日。2013年3月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年5月11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 Kohler, Susanna (2012年5月14日). 「No Shocks for This Bow: IBEX Says We're Wrong」. Astrobites . 2016年8月14日閲覧。
- ^ 「NASAのIBEXが太陽系の尾部を初めて撮影」NASA、2013年7月10日。2018年9月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年8月13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。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、 IBEXに関連するメディアがあります。
- 公式サイト
- IBEX サイエンスチームによる IBEX 公開データ
- 太陽物理学データポータル 2019年1月23日アーカイブNASA太陽物理学部門によるWayback Machine
- NASA太陽系探査によるIBEXミッションプロファイル
- NASAの宇宙船が太陽系の端の変化をYouTubeで明らかに
- McComas, D.; Allegrini, F.; Bartolone, L.; Bochsler, P.; Bzowski, M.; 他 (2005 年 9 月)。Fleck, B.; Zurbuchen, TH; Lacoste, H. (編)。星間境界探査 (IBEX) ミッション。太陽風 11 / SOHO 16 - 太陽と太陽圏の接続。2005 年 6 月 12 ～ 17 日。ウィスラー、ブリティッシュ コロンビア、カナダ。p. 689。Bibcode : 2005ESASP.592..689M。ISBN 92-9092-903-0。
