ジュノカム

JunoCam（またはJCM）は、2016年に木星の周回軌道に入ったNASAの木星探査機ジュノーに搭載された可視光カメラ/望遠鏡です。カメラはJunoCam Digital Electronics Assembly（JDEA）によって操作されます。カメラとJDEAは両方ともMalin Space Science Systemsによって製造されました。JunoCamは、探査機が回転するときに一連の画像を撮影します。カメラは探査機に固定されているため、回転すると1回の観測スイープが得られます。^[1]視野は58度で、フィルターは4つ（可視光用3つ）あります。^[2]

計画された目標と結果

当初、通信上の制約により、ジュノーは11日間の軌道周期ごとに約40メガバイトのカメラデータしか返送できないと予想されていました（軌道周期は後に変更されました）。ダウンリンクの平均データレートは毎秒約325ビットであるため、各軌道で撮影および送信される画像の数は、使用される圧縮レベルに応じて10〜100枚に制限されます。^[3]これは、木星を周回した前回のガリレオミッションに匹敵します。ガリレオミッションでは、アンテナの問題により計画されていた毎秒135,000ビットの通信リンクでの動作が妨げられたため、毎秒1,000ビット（最大圧縮レベル）という低速のデータレートにもかかわらず、数千枚の画像が撮影されました^[4]。

主な観測対象は木星そのものだが、木星の衛星のいくつかの画像は限定的に撮影されており、さらに撮影する予定である。^[5]ジュノーカムは、2021年6月7日のジュノーのフライバイ後にガニメデの詳細な画像を無事に返送し、 ^{[6] 2022年9月29日の}エウロパのフライバイ、2023年12月30日と2024年2月3日のイオのフライバイなど、さらなる機会が残されている。これらのフライバイにより、ジュノーの公転周期は33日に短縮される。^[7]

ジュノーカムプロジェクトはキャンディス・ハンセン＝コハルチェックが率いている。^[8]ジュノーカムは探査機の中心的な科学機器ではない。主に一般の科学研究とアウトリーチを目的として搭載され、一般の人々の関心を高めるもので、すべての画像はNASAのウェブサイトで公開されている。^[9]科学研究にも使用可能であり、これに関するいくつかの協調的な活動も行われており、アマチュアやプロの赤外線天文学者の関心を引くものでもある。^[5]

デザイン

JunoCam の物理的および電子的インターフェースは、主にMars Science LaboratoryのMARDI機器に基づいています。ただし、筐体とカメラの内部機構の一部は、木星の強力な放射線環境と磁場の中で安定した動作ができるように変更されています。

そのミッションの一部は、木星の極地と低緯度の雲帯のクローズアップ画像を提供することであり、ジュノーの予定軌道では、カメラは1ピクセルあたり最大15キロメートル（9.3マイル）の解像度で画像を撮影することができます。しかし、木星に最も接近してから1時間以内には、最大3キロメートル（1.9マイル）のピクセルを撮影することができ、これは、それまでの土星でのカッシーニの解像度を超えています。 ^[1]

可視光フィルターに加えて、雲の検出に役立つ近赤外線フィルターと、可視色フィルターに加えてメタンフィルターも搭載されています。カメラは「プッシュブルーム」タイプのイメージャーで、宇宙船が回転してセンサーが観測領域上を掃引する動きをしながら画像を生成します。^[10]

ジュノーカムのハードウェアの制約の1つは質量であり、それが光学系のサイズを制限していた。^[11]

仕様とミッション

2019年3月にNASAが公開した、ジュノーのJunoCamイメージャーによる「木星の大理石」画像

カメラとミッションは木星の衛星を研究するために設計されたものではない。^[12]ジュノーカムの視野は広すぎるため、接近飛行時を除いて木星の衛星の詳細を解像することはできない。ジュノーが木星周回軌道の最遠点に到達したとき、木星自体はジュノーカムから75ピクセルしか見えない。^[3]ジュノーカムは最接近時に4300kmから15km/ピクセルの解像度を達成できたが、ハッブルは6億kmから最大119km/ピクセルの画像を撮影した。^[13]

このカメラはコダック社のイメージセンサー、KODAK KAI-2020を使用しており、1600 x 1200ピクセル（2メガピクセル未満）でカラー画像を撮影できます。^[14]視野角は58度で、4つのフィルター（赤、緑、青、メタンバンド）を使用してカラー画像を提供します。^[10]解像度が低く、固定マウントが硬く、送信前に非可逆圧縮が適用されているため、実質的にジュノの「ダッシュカム」となっています。

ジュノーの軌道は非常に細長く、極に近づき（4,300キロメートル（2,700マイル）以内）、最も遠いガリレオ衛星であるカリストの軌道をはるかに超えています。^[12]この軌道設計により、宇宙船（および科学機器一式）は木星の放射線帯を回避することができます。放射線帯は宇宙船の電子機器や太陽電池パネルに損傷を与える記録があります。チタン製の壁を備えたジュノー放射線室も、ジュノーの電子機器の保護と遮蔽に役立ちます。^[15]木星の強力な磁気圏にもかかわらず、JunoCamは少なくとも最初の8回の周回（2017年9月）は運用されると予想されていましたが、^[16] 2023年12月現在（57周回）も稼働しており、アウトリーチ専用カメラから木星の雲、極嵐、衛星のダイナミクスを研究するための科学機器に用途変更されています。^[17]^[18]カメラセンサーは2023年後半の56回目の周回中に放射線による顕著な損傷を受け、結果として得られる画像のノイズが増加しました。ただし、より集中的な処理を通じて鮮明な画像を生成するのに十分な詳細が残っています。

追加カメラの提案

2005年にイタリア宇宙機関（ASI）は追加の可視光機器「ItaCam」を提案したが、代わりに近赤外線カメラ/分光計、木星赤外線オーロラマッパー（JIRAM）とKaバンドトランスポンダーを構築した。ASIは以前にも土星探査機カッシーニ・ホイヘンスに近赤外線機器を提供した。Kaバンド機器であるKaTSは、重力科学実験のコンポーネントである。^[12]

ギャラリー

地球

最接近の10分前に高度1,987マイル（3,197キロメートル）で宇宙船が回転しているときに撮影された82枚の画像から作成された地球のカラー画像。
ジュノーカムは、2013年10月に木星に向かう途中の探査機のフライバイ中に、地球（南アメリカを中心とする）を撮影しました。

木星系

JunoCam が撮影した木星の極地域。
木星 – 南の嵐 – JunoCamで撮影。^[19]
1974 年、パイオニア 11 号が土星の重力を補助していたときの木星の極域。(木星撮影の歴史的背景)
ガニメデ、2021年6月7日にジュノーが延長ミッション中に撮影

イオ、月

イオ、JunoCam で撮影
(2017 年 9 月 2 日)
イオ、JunoCam で撮影
(2023 年 10 月 15 日)
いくつかの火山
イオ、JunoCam で撮影
(2023 年 10 月 15 日)
火山の噴煙

参照

市民科学
ガリレオ（宇宙船）、NASAの木星探査機（1989年～2003年）。

Malin Space Science Systems が製造したその他のカメラ:

その他のJuno楽器:

参考文献

^ ab 「Malin Space Science Systems - Junocam、Juno Jupiter Orbiter」。2016年7月17日閲覧。
^ パトリック・アーウィン（2009年）。太陽系の巨大惑星：大気、組成、構造。シュプリンガー・サイエンス＆ビジネス・メディア。352ページ。ISBN 978-3-540-85158-5。
^ ab ジュノカムは木星の極域まで素晴らしい全景を撮影してくれるだろう (惑星協会)
^ ガリレオ遺産サイト画像ギャラリー (NASA)
^ ab Hansen, CJ; Orton, GS (2015-12-01). 「JunoCam: Juno による科学とアウトリーチの機会」AGU 秋季会議要旨. 41 : P41B–2066. Bibcode :2015AGUFM.P41B2066H.
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^ 科学、メーガン・バーテルズ 2018-12-27T13:09:28Z; 天文学 (2018年12月27日)。「ジュノーカム画像は科学と芸術が出会い、NASAと一般大衆が出会う場所」。Space.com 。 2019年12月9日閲覧。{{cite web}}: CS1 maint: 数値名: 著者リスト (リンク)
^ abc ブルース・ムーマウ、「ジュノ、木星への配送にもう1つのペイロードを搭載して少し大きくなる」、2007年
^ 衝突により巨大木星に損傷 - NASA、ESA、マイケル・ウォン（宇宙望遠鏡科学研究所、メリーランド州ボルチモア）、HB・ハメル（宇宙科学研究所、コロラド州ボルダー）および木星衝突チーム（2010 年 9 月 25 日アクセス）
^ Photexels - JunoCam がコダックの画像センサーを使用して木星を撮影 (2011 年 8 月 5 日)
^ ジュノーの放射線貯蔵庫の設置 (NASA)
^ 「ジュノーの軌道を理解する：NASAのスコット・ボルトン氏へのインタビュー」。ユニバース・トゥデイ。2016年1月8日。 2016年2月6日閲覧。
^ 「ガニメデの真の色（RGB）と偽色の色（GRB）」。JunoCam画像処理。NASA、SwRI、MSSS。2021年6月12日。 2021年6月13日閲覧。
^ 「NASAのジュノーミッション、木星科学への道半ば」ジェット推進研究所。
^ チャン、ケネス（2017年5月25日）。「NASAの木星探査ミッションが『真新しい、予想外のもの』を明らかにする」ニューヨーク・タイムズ。2017年5月27日閲覧。

外部リンク

ジュノ木星探査機用 MSSS ジュノカム
北斗七星（おおぐま座） by JunoCam 2021-03-23ウェイバックマシンにアーカイブ
地球フライバイ写真（白黒とカラー）
地球フライバイ写真（未加工）
地球フライバイ写真（白黒）
JunoCam 画像リリースギャラリー
JunoCam による小赤斑 (12 月のフライバイから 2017 年 1 月 26 日リリース)
JunoCam による GRS の画像シリーズ

[mass-1] 「Malin Space Science Systems - Junocam、Juno Jupiter Orbiter」。2016年7月17日閲覧。

[2] パトリック・アーウィン（2009年）。太陽系の巨大惑星：大気、組成、構造。シュプリンガー・サイエンス＆ビジネス・メディア。352ページ。ISBN 978-3-540-85158-5。

[planetary-3] ジュノカムは木星の極域まで素晴らしい全景を撮影してくれるだろう (惑星協会)

[galileoimages-4] ガリレオ遺産サイト画像ギャラリー (NASA)

[adsabs.harvard.edu-5] Hansen, CJ; Orton, GS (2015-12-01). 「JunoCam: Juno による科学とアウトリーチの機会」AGU 秋季会議要旨. 41 : P41B–2066. Bibcode :2015AGUFM.P41B2066H.

[nasa.20210608-6] 「NASAのジュノーがガニメデを航行中に撮影した最初の画像をご覧ください | NASA」2021年6月8日。

[nasa-20210113-7] 「NASAのジュノーミッションは未来へ拡大」NASA 2021年1月13日2021年3月17日閲覧。

[8] 「PSIのハンセン＝コハルチェック氏、NASAからジュノーカムプロジェクトのリーダーシップを表彰される」www.spaceref.com 2018年8月30日2019年2月9日閲覧。

[9] ウォール、マイク（2016年7月12日）。「ジュノ宇宙船が木星軌道から最初の写真を撮影」。space.com 。2018年12月16日閲覧。

[outreach-10] JunoCam: ジュノのアウトリーチカメラ (PDF)

[11] 科学、メーガン・バーテルズ 2018-12-27T13:09:28Z; 天文学 (2018年12月27日)。「ジュノーカム画像は科学と芸術が出会い、NASAと一般大衆が出会う場所」。Space.com 。 2019年12月9日閲覧。{{cite web}}: CS1 maint: 数値名: 著者リスト (リンク)

[spaced-12] ブルース・ムーマウ、「ジュノ、木星への配送にもう1つのペイロードを搭載して少し大きくなる」、2007年

[13] 衝突により巨大木星に損傷 - NASA、ESA、マイケル・ウォン（宇宙望遠鏡科学研究所、メリーランド州ボルチモア）、HB・ハメル（宇宙科学研究所、コロラド州ボルダー）および木星衝突チーム（2010 年 9 月 25 日アクセス）

[14] Photexels - JunoCam がコダックの画像センサーを使用して木星を撮影 (2011 年 8 月 5 日)

[15] ジュノーの放射線貯蔵庫の設置 (NASA)

[16] 「ジュノーの軌道を理解する：NASAのスコット・ボルトン氏へのインタビュー」。ユニバース・トゥデイ。2016年1月8日。 2016年2月6日閲覧。

[17] 「ガニメデの真の色（RGB）と偽色の色（GRB）」。JunoCam画像処理。NASA、SwRI、MSSS。2021年6月12日。 2021年6月13日閲覧。

[18] 「NASAのジュノーミッション、木星科学への道半ば」ジェット推進研究所。

[NYT-20170525-19] チャン、ケネス（2017年5月25日）。「NASAの木星探査ミッションが『真新しい、予想外のもの』を明らかにする」ニューヨーク・タイムズ。2017年5月27日閲覧。