ボイジャー1号
名称:ボイジャー1号、ボイジャー2号
小分類:木星・土星・天王星・海王星・冥王星探査
開発機関・会社:アメリカ航空宇宙局(NASA)
運用機関・会社:アメリカ航空宇宙局(NASA)
打ち上げ年月日:ボイジャー2号:1977年8月20日/ボイジャー1号:1977年9月5日
打ち上げ国名:アメリカ
打ち上げロケット:タイタンIIIEセントール
打ち上げ場所:ケープカナベラル空軍基地
ボイジャー(航海者)1号と2号は、パイオニア10号〜11号の切り開いた道をさらに奥まで進み、木星から外側にある惑星の鮮明な姿を人類に見せてくれました。ボイジャー1号は、2号の2週間後に打ち上げられましたが、途中で2号を追い越して、一足先の1979年3月に木星に到着しました。木星の衛星イオの画像には、硫黄を噴き上げる火山も写っていました。ボイジャー1号は木星の重力を利用して速度を変え、1980年11月には土星に接近しました。ボイジャー2号も1979年7月に木星に接近した後、1981年8月に土星、1986年1月に天王星、1989年8月に海王星と、太陽系の外側の惑星を執に訪問しました。現在、2機のボイジャーは太陽系の外に出る軌道上にあって、観測データを送ってきています。宇宙人に拾われた場合に備えて、2機のボイジャーには地球のさまざまの自然や人間の営み、古今東西の音楽、世界各国語の挨拶の言葉などを記録したディスクが載せられています。
1.どんな形をして、どんな性能を持っているの？
高さ0.47mのドーナツ形の本体に、直径3.66mの高利得アンテナを固定しています。ブームの先には広角・望遠TVカメラ、赤外放射スペクトル計、プラズマ探知器等を載せたスキャン・プラットフォーム。もう1本のブームの先端には3基の放射性同位元素熱発電装置(RTG)を載せています。打ち上げ重量は825kgです。
2.どんな目的に使用されたの？
木星以遠の外惑星および衛星の観測。外惑星間空間の観測。
3.宇宙でどんなことをし、今はどうなっているの？
木星、土星、天王星、海王星およびそれらの衛星の近接観測。木星の輪と微小衛星、衛星イオの火山などを発見。現在は太陽系外への慣性飛行中です。
4.打ち上げ・飛行の順序はどうなっているの？
パーキング軌道からTE-364-4点火で木星への軌道へ。ボイジャー1号は、1979年3月5日に木星に28万kmまで接近、重力アシストで増速後、1980年11月12日に土星に12万4,000kmまで接近。ボイジャー2号は、1979年7月9日に木星まで64万5,000kmに接近、1981年8月26日に土星まで10万1,000kmに接近、1986年1月24日に天王星まで7万1,000kmに接近、1989年8月25日に海王星まで5,000kmまで接近しました。
ボイジャー2号
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/10/07 07:30 UTC 版)
| ボイジャー2号 Voyager 2 | |
|---|---|
 ボイジャー2号のイラスト | |
| 所属 | NASA / JPL[1] |
| 公式ページ | Voyager - The Interstellar Mission |
| 国際標識番号 | [2] 1977-076A[2] |
| カタログ番号 | 10271[3] |
| 状態 | 運用中 |
| 目的 | 木星、土星、天王星、 海王星の探査。 |
| 観測対象 | 木星、土星、天王星、海王星 |
| 打上げ機 | タイタンIIIEセントール |
| 打上げ日時 | 1977年8月20日 10時29分 (EDT) |
| 最接近日 | 木星 - 1979年7月9日 土星 - 1981年8月25日 天王星 - 1986年1月24日 海王星 - 1989年8月25日 |
| 質量 | 721.9kg |
| 発生電力 | 原子力電池（420W） |
ボイジャー2号（英語: Voyager 2）は、アメリカ航空宇宙局（NASA）により1977年8月20日に打ち上げられた、木星よりも遠くの外惑星及び衛星の探査を目的として開発・運用されている無人宇宙探査機である。
ボイジャー計画の一環として、姉妹機であるボイジャー1号の16日前に打ち上げられた。木星と土星に到達するのに時間はかかったが、さらにその先の天王星と海王星の接近に成功した[4]。巨大氷惑星を訪れた唯一の探査機で、また木星・土星・天王星・海王星の「グランドツアー」を初めて実現した探査機となった。また、ボイジャー1号と同様に、はるか先に存在しているかもしれない地球外知的生命体の探査のためボイジャーのゴールデンレコードと呼ばれる、地球の生命や文化を伝えるためのレコードを搭載している。
その主な任務は、1979年に木星、1981年に土星、1986年に天王星を訪問した後の1989年10月2日の海王星探査に伴って終了した。ボイジャー2号は現在、 47年1か月と17日間稼働し続けており[5]、ディープスペースネットワークを通じて通信を行っている[6]。
ボイジャー2号は2022年8月時点で、太陽からの距離は130.5 au (195.2億 km)で、太陽に対して15.199 km/s (54,717 km/h)の速度で移動しており[5]、太陽系を脱出する5つの探査機のうち、4番目に太陽系の脱出速度を達成した探査機である。2018年12月、ボイジャー2号が2018年11月5日に太陽圏（ヘリオスフィア）を離脱して恒星間空間に達したと公式に発表された[7][8]。
ミッション計画と打上げ
元々ボイジャー2号はマリナー計画の一部「マリナー12号」として計画された。
ボイジャー2号は1977年8月20日に、フロリダ州のケープカナベラル空軍基地LC41発射台からタイタンIIIEセントールロケットによって打ち上げられた。
ボイジャー2号の打上げの際、ボイジャー計画の地上クルーは同時期に打上げを予定していたボイジャー1号に生じた問題に集中していたため、ボイジャー2号に重要な起動コマンドを送信することを忘れていた。このためにボイジャー2号のメインの高利得アンテナが停止する状態となった。幸い、地上クルーは探査機の低利得アンテナを使って交信を確立することができ、高利得アンテナを再起動することができた。
木星
ボイジャー2号は1979年7月9日に木星に最接近した。この時の観測で大赤斑は反時計回りに回転していることが判明した。さらに、新たな衛星アドラステアを発見した。
土星
土星への最接近は1981年8月25日に行われた。 ボイジャー2号は地球から見て土星の裏側にいる際に、レーダーを用いて土星の上層大気の観測を行い、温度及び密度分布を測定した。この観測により、土星大気の最上部（気圧 70 mb (7.0kPa)）での温度は70Kで、最下層部（気圧1200 mb (120 kPa)）では温度は 143 Kに上昇していることを発見した。また北極では他の部分に比べて温度が約 10 K低いことも明らかになったが、これは季節によって変動している可能性もある。
実は本来のミッションは土星探査で全て完了だったが、ボイジャー2号は軌道の関係上天王星まで行くことが可能だったため、関係者は議会で予算追加を訴えた。予算が得られなければ地上の管制を打ち切らねばならなかったが、粘り強い活動が実を結んで予算追加は承認された。また、これより後に海王星探査が追加承認されている。
土星フライバイの後、ボイジャー2号のカメラ架台が一時的に動かなくなる不具合が起こり、延長されたミッションが危機にさらされることとなった。幸いにもミッションチームは問題を解決することができ、探査機は天王星探査へと向かった。
天王星
天王星への最接近は1986年1月24日に行われた。ボイジャー2号の天王星訪問はわずか24時間弱であったが、天王星についての多くの情報をもたらした。以下に述べる環や衛星・大気についての情報に加え、天王星の1日の長さや磁場の存在などの情報である。
ボイジャー2号は天王星の未知の衛星を新たに10個発見した。また天王星の97.77°傾いた自転軸によって生じたユニークな大気の性質を調査したり、天王星の環の調査を行った。この調査で天王星の環は、木星や土星と性質が異なり、形成時期も天王星より若いことが判明した。ある天体が天王星の潮汐力により破壊され、形成されたと考えられている。またボイジャー2号は天王星に磁場が存在することも発見している。
また天王星の5大衛星の一つ、ミランダも観測した。ミランダの表面は深さ 20 km以上におよぶ巨大な渓谷などがあり、複雑な地形であった。過去に何らかの破壊的な地殻変動があったと考えられている。
海王星
海王星への最接近は1989年8月25日に行われた。ボイジャー2号は、海王星は太陽から受ける熱より多い熱を放射しているということを発見（報告）した。海王星はボイジャー2号が探査できる最後の惑星だったため、ボイジャー1号が土星とタイタンに接近した際と同様に、接近後の探査機の軌道を気にせずに海王星の衛星トリトンへの近接フライバイを行った。これは結果的に賢明な判断となり、この接近によってトリトンの表面が興味深い特徴を持っていることが明らかになった。ボイジャー2号は、海王星の衛星を新たに6つ発見した。また、海王星の環が同心円状で海王星を一周していることも確認した（それまではとぎれとぎれしか存在せず一周していないと考えられていた）。
ボイジャー2号はまた海王星表面の大暗斑 (Great Dark Spot) も発見した。しかし1994年のハッブル宇宙望遠鏡による観測では大暗斑は消失している。
2023年現在、ボイジャー2号は海王星を訪れた唯一の探査機である。
太陽圏からの離脱
ボイジャー2号の惑星探査ミッションは終了したため、現在ボイジャー2号は太陽圏を越えた領域を探査する星間空間ミッションとしてNASAによって運用されており、2012年に近くの星間空間のプラズマの温度を測定し、太陽圏内のプラズマよりも低温であることや、太陽圏を出る直前にプラズマ密度のわずかな増加を確認していたことなどから、現在は原因調査のため星間プラズマの密度と温度を測定している[9]。2018年11月11日ボイジャー2号は太陽から約178億1320万km (119.07au)の距離にあり[10]、太陽との相対速度で15.341km/s (3.236 au/年)の速さで太陽圏から脱出しつつある。ボイジャー1号と同様、特定の恒星を目指して飛行しているわけではないが、約6万1000年後にオールトの雲を通過し、約29万8000年後にシリウスから約4光年まで接近するとされている[11]。2020年10月18日現在ボイジャー2号は太陽から約150au（224 億 km）の地点で慣性飛行を続けている。
2010年4月22日、ボイジャー2号から地球に送信されたデータが読み取り不可能な状態になっていることが発見された。5月1日にはその原因が観測したデータを地球に送信するためのフォーマットに変換するシステムに異常があるためと判明した[12]。NASAはボイジャー2号のコンピューターを5月19日にリセットし、23日にはデータが正常に送信されていることを確認した[13]。
ボイジャー2号は、ボイジャー1号と共に、太陽系の外から来る紫外線の波長域の1つライマンα線を観測している。その中には、地球からの観測では知られていなかった線源も含まれている。ライマンα線は、地球からの観測では、星間物質に散乱される太陽放射のせいでうまく捉えることができないものである。
2018年11月5日、ボイジャー2号がボイジャー1号に次いで太陽圏を離脱したことが同年12月10日に発表された[8]。翌年の2019年11月4日には、ボイジャー2号に搭載された磁場センサーやエネルギー粒子観測装置、プラズマ観測装置等の5つの機器から得られたデータを基にした研究から、ボイジャー2号が太陽圏と星間空間の間の遷移領域を航行していることが発表された[14]
ボイジャー2号は、重大な不具合がなければ2025年ごろまでは運用が保てるものと考えられ、それ以降は電力や燃料の残量次第である[15]。当初は太陽センサーの感度がより早い段階で不足するものと思われたが、2019年にその制約はないことが判明し、ボイジャー2号が太陽の位置情報を再取得できなくなるのは2027年と見込まれている[16][注 1]。2023年4月には電源変動対策のための予備電力をも投入する形で、電力低下による観測機器のシャットダウン回避に成功。2026年まで惑星間空間探査を継続できる見通しが立った[17]
2023年8月1日、信号送信のミスによりアンテナが地球から離れた方向に向いたため、通信が遮断されたことを発表した。なお、NASAは同年10月15日ごろにアンテナの向きがリセットされるため通信が再開できる見込みであるとしていたが[18][19]、アンテナを正常な方向に戻すための信号を送るなど対応を行った結果、同月4日に通信の復旧が確認された[20]。
2024年10月1日には電力低下の対策の一環として、プラズマ科学実験器（PLS）を停止させたことが発表された[21]。
| 日付 | 太陽からの距離 (億km) | 太陽との相対速度 (km/s) |
|---|---|---|
| 1996年1月5日 | 71.39 | 16.060 |
| 1997年1月3日 | 75.85 | 15.987 |
| 1998年1月2日 | 80.35 | 15.921 |
| 1999年1月1日 | 84.87 | 15.862 |
| 2000年1月7日 | 89.52 | 15.811 |
| 2001年1月12日 | 94.20 | 15.766 |
| 2002年1月4日 | 98.72 | 15.729 |
| 2003年1月3日 | 103.35 | 15.696 |
| 2004年1月2日 | 108.00 | 15.666 |
| 2005年1月7日 | 112.75 | 15.635 |
| 2006年1月6日 | 117.43 | 15.606 |
| 2007年1月5日 | 122.11 | 15.577 |
| 2008年1月4日 | 126.80 | 15.550 |
| 2009年1月2日 | 131.49 | 15.520 |
| 2010年1月1日 | 136.19 | 15.493 |
| 2011年1月7日 | 140.99 | 15.469 |
| 2012年1月6日 | 145.69 | 15.449 |
| 2013年1月4日 | 150.40 | 15.433 |
| 2014年1月3日 | 155.12 | 15.420 |
| 2015年1月16日 | 160.02 | 15.497 |
| 2016年12月29日 | 169.27 | 15.396 |
| 2022年8月28日 | 195.27 | 15.199 |
脚注
注釈
出典
- ^ “VOYAGER:Mission Information”. NASA. 2018年12月11日閲覧。
- ^ “Voyager 2”. US National Space Science Data Center. 2018年12月11日閲覧。
- ^ “VOYAGER 2”. N2YO. 2018年12月11日閲覧。
- ^ Butrica, Andrew. From Engineering Science to Big Science. p. 267 September 4, 2015閲覧. "Despite the name change, Voyager remained in many ways the Grand Tour concept, though certainly not the Grand Tour (TOPS) spacecraft. Voyager 2 was launched on August 20, 1977, followed by Voyager 1 on September 5, 1977. The decision to reverse the order of launch had to do with keeping open the possibility of carrying out the Grand Tour mission to Uranus, Neptune, and beyond. Voyager 2, if boosted by the maximum performance from the Titan-Centaur, could just barely catch the old Grand Tour trajectory and encounter Uranus. Two weeks later, Voyager 1 would leave on an easier and much faster trajectory, visiting Jupiter and Saturn only. Voyager 1 would arrive at Jupiter four months ahead of Voyager 2, then arrive at Saturn nine months earlier. Hence, the second spacecraft launched was Voyager 1, not Voyager 2. The two Voyagers would arrive at Saturn nine months apart, so that if Voyager 1 failed to achieve its Saturn objectives, for whatever reason, Voyager 2 still could be retargeted to achieve them, though at the expense of any subsequent Uranus or Neptune encounter."
- ^ a b “Mission Status”. California Institute of Technology. Jet Propulsion Laboratory. 2018年12月11日閲覧。
- ^ “Voyager - The Interstellar Mission Mission Overview”. NASA. 2011年5月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。2018年12月12日閲覧。
- ^ Gill, Victoria (2018年12月10日). “Nasa's Voyager 2 probe 'leaves the Solar System'”. BBC News 2018年12月11日閲覧。
- ^ a b Brown, Dwayne; Fox, Karen; Cofield, Calia; Potter, Sean (2018年12月10日). “Release 18-115 - NASA’s Voyager 2 Probe Enters Interstellar Space”. NASA 2018年12月11日閲覧。
- ^ “At last, Voyager 1 slips into interstellar space - Atom & Cosmos”. Science News. (2013年9月2日) 2018年12月11日閲覧。
- ^ [1]
- ^ “Voyager at 40: Where Will the NASA Spacecraft Go Next?”. (2017年9月6日) 2018年10月11日閲覧。
- ^ ボイジャー2号のデータ送信システムに異常
- ^ Engineers Diagnosing Voyager 2 Data System
- ^ “Voyager 2 Illuminates Boundary of Interstellar Space”. NASA/JPL. (2019年11月4日) 2019年11月5日閲覧。
- ^ “"Did You Know?", Voyager Mission”. ジェット推進研究所. August 24, 2022閲覧。
- ^ a b “THE VOYAGERS: RISKY BUSINESS BEYOND THE HELIOPAUSE”. ジェット推進研究所. August 24, 2022閲覧。
- ^ “NASA、惑星探査機ボイジャー2号の科学機器シャットダウン開始を先送り”. sorae (2023年4月30日). 2023年5月2日閲覧。
- ^ アンドレ・ローデン＝ポール (2023年8月2日). “NASA、探査機ボイジャー2号の「心音」を確認 7月末に通信途絶”. BBCNEWS JAPAN 2023年8月3日閲覧。
- ^ 日本テレビ (2023年8月2日). “「ボイジャー2号」通信遮断 信号送信のミスで 1977年打ち上げ”. 日テレNEWS. 2023年8月3日閲覧。
- ^ 日本放送協会 (2023年8月5日). “惑星探査機ボイジャー2号の通信回復 正常に飛行 NASA | NHK”. NHKニュース. 2023年8月5日閲覧。
- ^ “NASAの惑星探査機「ボイジャー2号」科学機器の1つをシャットダウン”. sorae (2024年10月6日). 2024年10月7日閲覧。
- ^ Voyager Weekly Reports
参考文献
- Saturn Science Results
- Uranus Science Results
- 『太陽系はここまでわかった』リチャード・コーフィールド著、水谷淳訳、文芸春秋、2008年
- 宇宙情報センター/SPACE INFORMATION CENTER : ボイジャー1 号 宇宙航空研究開発機構 (JAXA)提供 2020 年 10 月 3 日 閲覧
- News | Voyager 2 Illuminates Boundary of Interstellar Space 2019 年 11 月 4 日 NASA 提供
- Voyager - Mission Status 2020 年 10 月 03 日閲覧 NASA 提供
関連項目
外部リンク
- NASA ボイジャー計画公式サイト
- ボイジャー探査機の寿命
- Spacecraft escaping the Solar System - 探査機の現在位置と軌道図
- ミッション状況
| オービター |  | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 降下探査 | |||||
| フライバイ | |||||
| 計画ミッション | |||||
| 提案中の計画 |
| ||||
| 中止された計画 |
| ||||
| 関連項目 | |||||
| 太字の下線は現役の宇宙機を示す | |||||
| フライバイ |  | |
|---|---|---|
| オービター | ||
| 計画段階 |
| |
| 構想段階 |
| |
| 太字の下線 は現役の宇宙機を示す | ||
| 典拠管理データベース: 国立図書館 |
|---|
ボイジャー2号
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2018/10/21 03:14 UTC 版)
詳細は「ボイジャー2号」を参照 ボイジャー2号は現在まで、唯一の海王星に接近した探査機であり、海王星の北極上空わずか約4,800km(3,000マイル)の距離を通過した。ボイジャーは大気、環、磁気圏、衛星についてのさまざまな情報を得た。また、大暗斑やトリトンでの噴火などが発見された。 ボイジャー2号は海王星が木星の3%しか太陽光を受けていないにもかかわらず、海王星の大気が活動的であることを明らかにした。また、木星の大赤斑に似た大暗斑や小暗斑を発見した。しかしながら、ハッブル宇宙望遠鏡で撮影された画像から大暗斑は消えたことが明らかになった。また、このとき海王星の大気にはD2と呼ばれる高輝度のアーモンド形の場所があり、これは雲頂面より高く、かなり早く動く雲であることがわかり、ザ・スクーターと名づけられた。 環に関しては4層のリングと部分的な環の証拠を見つけた。惑星電波天文装置は海王星の1日が16時間7分であることを突き止めた。また地球と同じようにオーロラも観測されたが、はるかに複雑なものであった。 6つの衛星を発見したが、そのうち詳細な画像を取れたのはプロテウス、ネレイド、トリトンの3つである。プロテウスは楕円形であることが分かり、このような大きさでも球形に丸まらず楕円形になることが分かった。プロテウスはすすのようにくらい色であった。 ネレイドは1949年に見つけられたが、知られている情報は少なかった。トリトンからはおおよそ40,000km(25,000マイル)離れた位置を飛行し、これがボイジャー2号が近づいて探査した最後の太陽系の天体になった。トリトンでは顕著な間欠泉活動と極冠、とても薄い大気や雲などが発見されている。
※この「ボイジャー2号」の解説は、「海王星探査」の解説の一部です。
「ボイジャー2号」を含む「海王星探査」の記事については、「海王星探査」の概要を参照ください。
固有名詞の分類
| NASAの宇宙探査機 | マーズ・クライメイト・オービター ルナ・オービター1号 ボイジャー2号 ディープ・スペース2号 パイオニア P-1 |
| 木星探査機 | JIMO ボイジャー1号 ボイジャー2号 パイオニア11号 ニュー・ホライズンズ |
| 土星探査機 | ボイジャー1号 ホイヘンス・プローブ ボイジャー2号 カッシーニ パイオニア11号 |
| 天王星探査機 | ボイジャー2号 |
| 海王星探査機 | ボイジャー2号 |
- ボイジャー2号のページへのリンク
