磁力計（ジュノ）

磁力計(MAG) は、木星探査機ジュノーに搭載された計測機器スイートです。^[1 ] MAG 計測機器には、フラックスゲート磁力計 (FGM)と先進恒星コンパス (ASC) の両方の計測機器が含まれています。^[1] MAG 計測機器スイートは 2 セットあり、どちらも 3 つの太陽電池パネルアレイブームの遠端に配置されています。^[1]^[2]各 MAG 計測機器スイートは木星の同じ範囲を観測し、2 セットの計測機器があることで、どの信号が惑星からで、どの信号が宇宙船からのものかを判断することができます。^{[2]宇宙船からの信号を避けるため、MAG は太陽電池パネルブームの端、}ジュノー宇宙船の中心本体から約 10 メートル (33 フィート) と 12 メートル (39 フィート) 離れた場所に配置されています。^[1]^[2]

MAG装置は、太陽系最大の構造の一つである木星の磁場を検出するように設計されています。^[3]地球から木星の磁場を見ることができれば、ほぼ1700倍遠いにもかかわらず、空の満月の5倍の大きさに見えます。 ^[4]木星の内部磁場は、太陽から放出されるイオン化粒子の流れである太陽風が木星の大気と直接相互作用するのを防ぎ、代わりに木星から遠ざけ、太陽風の流れに太陽風とは異なるプラズマで構成される磁気圏と呼ばれる空洞を効果的に作り出します。^[5]

ミッションの目標: ^[1]

木星の磁場を地図化する
木星内部のダイナミクスを決定する
極磁気圏とオーロラの3次元構造を決定します。

木星は太陽系に存在するものとしては最も強力かつ最大の磁場を持つ。^{[6]これらの磁場を研究することは}ジュノー計画の目的の一つであり、特にその任務は磁力計機器にかかっている。MAGは磁場を1秒間に約60回測定し、磁場の方向と強度を記録する。^[6] MAGは2013年10月9日、木星に向かう途中のフライバイ中に地球のデータを収集した（これは重力アシスト操作であったが、データ収集も目的としていた）。^[6]

木星の磁場を研究するもう一つの利点は、地球では地殻の磁気が核の深部で生成される磁場の測定を妨げ、部分的に測定から遮蔽してしまうことである。^[6]地球では磁場は回転する液体鉄によって生成されるが、木星では水素によって生成される。木星は主に水素（約90%）で構成されており、重力によって圧縮されると特殊な形で導電性になる。しかし、さらに深く、金属状に圧縮されるはずの水素が電気を通し続けるかどうかは不明である。これはジュノーが答えを出すかもしれない疑問の1つである。^[6]木星の研究に加えて、MAGは地球の磁気圏に関するデータも返した。^[7]

MAG機器は、NASAゴダード宇宙飛行センター（GFSC）によって、2010年10月にジュノー宇宙船への統合のため、コロラド州デンバーのロッキード・マーティン・スペース・システムズの施設に配送されました。 ^[6]^[8] MAG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（GFSC）で全体的に設計および構築されました。^[8]先進的恒星コンパスは、デンマーク工科大学によって構築および提供されました。^[9] （デンマーク工科大学、またはデンマーク語（デンマーク語：Danmarks Tekniske Universitet）は、一般にDTUとして知られています）FGMとASCは、2011年8月5日のジュノーの打ち上げ後、8月下旬に稼働しました。 ^[1] ASCにより、宇宙での磁力計の向きを非常に正確に決定できます。^[6]これらは星追跡装置で、空の写真を撮影し、それらの画像を星図のカタログと比較して向きを決定できるようにします。^[6]

ジュノーの磁力計は木星の磁場を非常に高い精度で測定し、木星の周囲と深部における磁場の様子を詳細に示します。
— ジュノーミッション副主任研究員兼磁力計チーム長^[8]

フラックスゲート磁力計（FGM）は、ボイジャー、マグサット、アクティブ磁気圏粒子追跡探査機、マーズ・グローバル・サーベイヤーなどの宇宙船に搭載された以前の機器に似ています。 ^[10]このタイプのFGMは、磁束が定期的に切り替えられる宇宙船本体から離れた場所に取り付けられたツインの広範囲3軸フラックスゲートセンサーを使用します（したがって、フラックスゲートと呼ばれます）。^[10] 2つのFGMが使用されるのは、個別の読み取り値を組み合わせて磁場計算を行えるためです。^[10] MAGには、高度なスタートラッカーでサポートされている2つのベクトルフラックスゲート磁力計があります。星追跡システムにより、FGMの方向をより正確に計算して決定できるため、FGMの読み取り値の有用性が向上します。^[7]

木星の磁場は、1970年代にパイオニア10号と11号、ボイジャー1号と2号によって観測されていました。^[6]ジュノーに関連する磁力計には、MAVEN、MGS、ボイジャー、AMPTE、GIOTTO、CLUSTER、ルナ・プロスペクター、メッセンジャー、STEREO、ヴァン・アレン探査機に搭載されているものがあります。^[11]

ある時点で、JPLはFGMとASCスイートに加えて、スカラーヘリウム磁力計をジュノーに搭載する作業を進めていました。 ^[12]

結果と論文

2017年には、「スパース磁場表現を用いたジュノー初期磁力計データの分析」という論文が発表され、これまでの探査機よりも10倍近くを通過したジュノー磁力計のデータの分析が含まれていました。^[13]木星の磁場の性質は、MAGの最新の結果と木星の磁場のVIP4球面調和モデルと呼ばれる数学モデルを組み合わせて調べられました。^[13]

参照

参考文献

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外部リンク

NASA ニュース - NASA のジュノーが巨星の内部を覗く - 2016 年 6 月 29 日

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