地球から最長距離の探査機ボイジャー1号、「ビッグバン」改修でさらなる探査継続目指す

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(CNN) 未踏の星間空間を旅する探査機の寿命を延ばすための野心的な取り組みが、このほど成功を収めたようだ。

米カリフォルニア州パサデナにある米航空宇宙局(NASA)のジェット推進研究所のエンジニアたちはここ数カ月にわたり、この歴史的な宇宙探査機ボイジャー2号が科学ミッションを継続できる時間をさらに確保するため、「ビッグバン」と呼ぶ改修作業を実施してきた。

ボイジャー2号は地球からおよそ213億5000万キロ、双子の探査機であるボイジャー1号は約254億キロの距離にある。

太陽系の惑星を巡る画期的なフライバイ(接近通過)を行うため、1977年に数週間の間隔を空けて打ち上げられた両機は、現在も稼働している宇宙探査機としては地球から最も遠い場所にある。そこは冥王星の軌道をはるかに超えて広がる太陽の磁場と粒子の泡、ヘリオスフィア(太陽圏)よりも外側に位置する。

しかし、各探査機の電力供給が時間とともに減少するなか、探査機を稼働させ続けるため、エンジニアたちは創意工夫を迫られてきた。当初想定されていた探査機の寿命は5年だった。

ボイジャー探査機2機はいずれも、放射性同位体熱電発電機(RTG)、つまり崩壊するプルトニウムが発する熱を電気に変換する装置で稼働している。電力は年間推定4ワットずつ失われている。

長年にわたり、ボイジャーチームはシステムや装置、観測機器の停止を余儀なくされてきた。そしてボイジャー2号は年末までに、さらに1台の科学観測機器の電源を切る予定だった。

ボイジャー2号の特異な位置から得られる貴重な知見を失わないため、エンジニアたちは探査機に対し、同時切り替えを実行するコマンドを送信した。この指令により、一部の通電中の装置を停止すると同時に、より消費電力の少ない別の装置を起動するよう探査機に命じた。その一方で、探査機が機能を維持できるだけの十分な温度を保ち、科学データを取得し続けるために不可欠なバランスも維持した。

NASAによると、これによりボイジャー2号には、残る3台の観測機器をさらに1年間稼働させ続けるのに十分な電力が確保された。

次にチームのリストに挙がっているのが、ボイジャー1号のミッションを救うための「ビッグバン」だ。

次はボイジャー1号の番

ボイジャー2号向けに構築・使用された試験手順は、その双子の探査機に導入されるものと非常によく似ている。ボイジャー1号は地球からさらに遠く離れているため、信号が届くまでにほぼ24時間かかる。

チームは7月末、ボイジャー1号で電力試験を成功させた。次は探査機が十分な温度を維持できることを確認するための熱試験が8月末に予定されているが、データ分析の結果によっては変更される可能性がある。

ボイジャー1号の電力を節約することで、ミッションを延長できるだけでなく、探査機の低エネルギー荷電粒子観測装置(LECP)も再稼働できるかもしれない。LECPは4月、節電のため停止されていた。

半世紀近くにわたり、この装置はイオン、電子、宇宙線などの荷電粒子を測定してきた。これらは太陽系に加え、より広く天の川銀河からも飛来する。こうした測定により、太陽圏の外側にある密度の異なる領域について、これまでにないデータが得られている。

「ボイジャー2号の場合、結果は我々の予測と非常によく一致したため、計画を変更することなく全工程を完了することができた」。ジェット推進研究所でボイジャー・ミッションを統括するカリーム・バダルディン氏はそう述べた。「ボイジャー1号でもそうなってほしい。とはいえ、同じ設計で製造された探査機でありながら両者の間には違いがあることもすでに確認している」(同氏)

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