NASA 小惑星探査支援ウェブ
Image Credit: NASA
January 16, 2025 Latest.
エウロパ・クリッパーは、これまでこの木星の衛星を探査したどの観測機器よりも技術精度の高い高感度な科学機器を搭載している。このミッションの科学者たちは、深い協力関係を通じて、衛星エウロパに生命に適した環境が存在するかどうかを発見しようと試みる。探査機には生命探査用の機器は搭載していないが、まず我々がすべきことは以下のような疑問に答えることだと考えている。
エウロパの氷殻下に本当に海があるのか?
海の深さは?
海の化学的性質は微生物生存に適しているのだろうか?
エウロパの氷殻は活発で、表面の物質が氷殻下海へ移動したり、逆に海が上から供給される分子で濃縮されたりして、生物の "餌 "になっているのだろうか?
以下のリンクからは、JPL ハイベイ 1 での組み立てや様々な活動を見ることができます。高さ10フィート(3メートル)、幅5フィート(1.5メートル)のエウロパ・クリッパーの推進モジュール本体を中心に、様々な作業が行われています。
完全に組み立てられると、エウロパ・クリッパーは乗用車ほどの大きさになり、太陽電池アレイの長さはバスケットボールのコート一面分(30 メートル)以上になります。宇宙機のほぼすべての細部が手作りされています。
エウロパ・クリッパーの可視光カメラ(近赤外線と紫外線の波長にもわずかに対応)は、これまでのミッションよりもはるかに優れた解像度でエウロパをマッピングする。探査機の二つの赤外線カメラは、衛星の表面の組成、温度、形状をマッピングする。カメラとその他の観測機器を組み合わせることで、エウロパの化学的性質や地質学的活動について多くのことが明らかになるだろう。
それぞれ 8 メガピクセルのセンサーを搭載した広角カメラと狭角カメラが、衛星エウロパの高解像度カラー画像と立体画像を生成する。地質活動の研究、表面の標高の測定、他の観測機器への情報提供などを行う。
赤外線サーモグラフィは、赤外線を使って、エウロパの表面近くにある暖かい液体の水や、氷殻下から表面に噴出した可能性のある暖かい領域を見分ける。また、表面のテクスチャーを測定し、表面の小規模な特性を明らかにする。
さまざまな原子や分子が、さまざまな波長の光を放出、吸収、反射する。このように、光はそれが相互作用した物質に関する情報を伝えてくれる。エウロパ・クリッパーの分光計と分光器は、入射する赤外線と紫外線を分解してその情報を解読し、エウロパの表面とエウロパ近傍の宇宙空間にある粒子の組成を明らかにする。
望遠鏡で紫外線を集めて画像を作成することで、エウロパの大気ガスと表面物質の組成を決定するのに役立つ。また、エウロパ付近のプリューム活動の兆候を探索する。
このミッションの赤外線分光計は、エウロパの氷、塩分、有機物、そして最も暖かいホットスポットの分布をマッピングする。このマップは、科学者が衛星の地質学的歴史を理解し、エウロパの海が生命に適しているかどうかを判断するのに役立つ。
木星の磁場は太陽系最大であり、エウロパ(木星系の他の衛星含めて)を取り巻く空間を満たす荷電粒子ガス(プラズマ)を閉じ込めている。エウロパが軌道上を移動すると、磁場は変化する。磁場の時間変化は、エウロパ自身の磁場を作り出すように誘導し、これにより衛星の内部の構造を知る手掛かりが掴める。
磁力計は、エウロパの海の存在を確認し、その深さと塩分濃度を測定し、衛星の氷殻の厚さを測定することを目的としている。また、エウロパの電離大気と木星の電離大気との相互作用についても研究する。
エウロパの電離層や木星の磁場に閉じ込められたプラズマは、エウロパ付近の磁場を歪ませる。PIMS のファラデーカップは、その歪みをエウロパの誘導磁場と区別し、エウロパの海の情報を伝えてくれる。
木星衛星エウロパの物理的特性は電波信号に影響を与え、衛星の内部を明らかにするのに役立つ。重力実験では、探査機から地球に送信される信号(通信や航行で使われる信号と同じ)の周波数シフトを分析し、エウロパの内部構造を調べる。レーダー装置は、エウロパの氷殻に電波を送信し、跳ね返ってきた信号を分析して内部の特徴を「見る」。
衛星エウロパとその重力場は、月の非円軌道が木星に近づいたり遠ざかったりするにつれて屈曲する。エウロパの軌道のさまざまな地点で重力を測定することで、エウロパがどのように屈曲しているかがわかり、その内部構造を明らかにするのに役立つ。
氷透過レーダーは、エウロパの氷殻を探査する。存在が推測される氷殻下海洋と氷の構造と厚さを調べる。また、衛星の表面の高さ、組成、粗さを調査し、衛星の大気にプリュームが発生していないかを調べる。
レーダーやカメラは遠くから物事を「見る」。一方、磁力計のような他の科学機器は、宇宙機のすぐそばの環境を感知する。また、宇宙空間でガスやダストを収集し、その化学組成を特定する機器もある。エウロパ・クリッパーの補足的なダスト分光計と中性ガス質量分析計は、このような収集を行うもので、ミッションの「その場観測実験」である。
この質量分析計は、エウロパのかすかな大気とプリュームによるものと思われるガスについて分析する。この質量分析計は、衛星の表面下にあると思われる海洋の化学的性質、海洋と表面の物質交換の仕組み、そして放射線が衛星表面の化合物をどのように変化させるかを研究する。
小さな隕石が衛星エウロパの表面のかけらを宇宙空間に放出し、氷殻下の海洋や貯水池が噴煙として物質を宇宙空間に放出するかもしれない。ダスト分析装置は、その物質の化学的性質と起源地域を特定し、エウロパの海の塩分濃度を知る手がかりとなる。
エンジニア、機械工、科学者は現在、エウロパ・クリッパーの科学機器やその他のハードウェアを製作し、テストしている。探査機は現在完成しようとしている。チームは、探査機の木星への航行経路と、木星を周回する軌道の「ツアー」をデザインしつつある。
「エウロパ・クリッパーが明らかにするものは何であれ、太陽系や他の惑星系に対する我々の理解を永遠に変えるかもしれない」と、ワシントンにある NASA 本部のエウロパ・プログラム・サイエンティストである Curt Niebur(カート・ニーバー)は言う。
「我々は、この多目的な科学機器が、待望のエウロパ・クリッパー・ミッションでエキサイティングな発見をもたらすと確信している」
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