太陽系惑星と探査機達その3

水 星 金 星 火 星 小惑星 木 星 土 星 天王星 海王星 冥王星 彗 星 衛 星
MERCURY VENUS MOON MARS ASTEROID JUPITER SATURN URANUS NEPYUNE PLUTO COMETS SATELLITE

46億年前太陽が誕生する時、惑星になり損ねた微惑星、衝突し合体分裂を繰り返した原始惑星の破片、また幾度も太陽に回帰した彗星の最期の姿だろうか、火星と木星の間に位置し太陽系の起源を携えたまま、今でも太陽を周回している数万の小惑星の群れに突入してみよう。そしてこれら小惑星や衛星達にはローマ・ギリシャ神話の神々の名前が付けられ親しまれています。

小惑星の正体  小惑星の名前と由来

1805年1月1日イタリアのシシリー島でピアッツィが2.77AUの小天体を偶然発見してしまう、これが最初の小惑星で直径910キロ、シシリー島の女神ケレスと名付けられた、これがボーデが必死で探していた2.8AUの新惑星だ。その後、1807年までに、パラス、ジュノー、ベスタとあいついで発見され、神話でお馴染みの女神や女性の名が付けられました、今では何でもあり状態です、私個人的にはもう少しロマン溢れる名前を付けてほしいのだが・・・・・。
現在では、軌道が確定、登録されたもので52224個以上(2002年11月)、高性能望遠鏡で30万もの小惑星が確認されています、特にメインベルトと呼ばれている位置には、この無数にある小惑星が2.2AU〜3.4AUまでの間に集中しており、主小惑星帯の正体は、中惑星が衝突して砕かれた説、地球型惑星になりそこねた微惑星説、中には彗星が木星の重力に取り込まれた説と定説がないのが現状です。
2001年6月の天文学会に発表されたデータでは、内側の2.8AU付近の小惑星は石質(ケイ酸塩質)S型小惑星、外側の3.2AU付近には炭素質C型小惑星が多いことが確認されています。こんなことからも小惑星の生い立ちには興味のわくところであります。

こんな無数にある小惑星も、それぞればらばらに運動しているのではなく、同じような動きをするいくつかのグループ(族)に分けることが出来る。
その族に、トロヤ群、ヒルダ群と呼ばれるグループや楕円軌道を持ち太陽や地球に接近する
アポロ・アモール天体(50個位確認されている)があります。また1968年に水星の内側までの長楕円軌道(周期409日)をもつ長径2kmのイカルス(ギリシャ神話の少年)が地球に670万キロ接近したことがあるのを知っている人も多いと思います。
最も遠い小惑星に1977年に発見された直径670kmの
キロン医神アスクレピオスの養父)があります、キロン(ギリシャ神話でケイローン)は遠日点距離が27億6500万km、近日点距離が12億7000万kmで土星の公転軌道の外側を回っている(周期50.7年)特異小惑星と呼ばれるものもあります。
AAA天体:特異小惑星で地球軌道の内側に入り込むアポロ型、火星軌道の内側に入り込むアモール型(ギリシャ神話のクピド、英語でキューピット)、地球軌道の内側に長半径があるアテン型を総称してAAA天体と呼ばれています。

一方1000個ほど確認されているトロヤ群とは、太陽と木星を結ぶ線を底辺として正三角形の頂点(ラグランジュ点L4)に位置する小惑星群を言い木星と同じ軌道半径を持ちます、この正三角形の反対側の頂点(ラグランジュ点L5)すなわち木星の前後60度の軌道上の2箇所にトロヤ群が存在します。ギリシャ神話のトロヤ戦争の勇士のアキレス、ヘクトル等の名前が付いた小惑星がある。これらトロヤ群、ヒルダ群(公転周期3:2の位置)は木星と公転周期において特別な関係にあるので、衝突することなく安定な軌道を持っています。他の多くの小惑星は、木星の引力を避けるように2天文単位程内側に軌道を持っています。L4中心に663個、L5中心に421個、合計1084個に達しています(2001年10月現在)。

現在では、海王星と同じ軌道を持つもの、更に遠くを公転する海王星以遠天体(TNO:Trans Neptunian Obiests)と呼ばれる小惑星が多数発見されています。

このように、太陽系惑星は、月、土星のタイタン、木星のガリレオ衛星等を含めお互い重力をおよぼし合い、45億年もかけ現在の平衡を保っています。と言っても私達の知りうる太陽系の平和は、たかが数千年ですから、太陽系の時の流れの中では、これまた一瞬の出来事なのです。せめて、太陽が最期を迎え
赤色巨星になり命尽きる時(あと50億年と言われている)が来るまでは、大事にしたいものです、私達の地球!、その頃はあの16万光年の大マゼラン雲も我が銀河系と合体してしまうと言う、そして太陽系が、地球がまた生まれ変わる・・・・・・・・・・。

こうした小惑星の中にも、あの尾をたなびかして夜空を横切る彗星が力尽きて小惑星に姿を変え、漆黒の宇宙を孤独に旅を続けているものもあるかもしれない。
毎年12月14日私達の目を楽しませてくれる
「双子座流星群」の母彗星は1983年に発見された小惑星ファエトン (3200) Phaethon 、君なのか?。

==2000年12月冥王星に次ぐ大きさの小惑星発見される。== 
米国の天文学者がこのほど、太陽系のはずれに、これまで観測された中で最大級の明るさと大きさを持つとみられる小惑星を発見したと発表しました。
この小惑星は、アリゾナ大学の天文学者ロバート・マクミラン氏が発見し、「2000 WR106」と名付けられた。大きさは直径およそ530キロから1200キロメートル程度で冥王星の半分位の大きさと言う、太陽からの距離は地球と太陽の距離の約43倍の位置にある。

==速い自転速度の小惑星発見=
2001年10月アモール型小惑星2001 OE84の自転周期が29.190分と報告されました。これはこの小惑星が集積構造はなく、一体構造であることを示すものです。
小惑星は、衝突などで破砕した破片が集積した構造をもつものが多いと推定されています。小惑星(253)マチルドは平均密度が1立方センチ当たり1.3グラムしかなくその理由に考えられています。つまり早い自転速度に耐えられません。今回発見された大きさ0.9Kmの2001 OE84の自転速度は、この制限を越える速さで、一体構造でなければならないと結論されたようです。
==トロヤ群の小惑星(617)パトロクロスが連星==
2001年9月、トロヤ群の小惑星バトロクロスが連星であることが確認されました。バトロクロスはラグランジュ点L5に属しています。

アキレウスとバトロクロスの神話

小惑星探査計画

1989年10月スペースシャトル・アトランティスにより放出されたガリレオ探査機は木星に向う途中1991年10月ガスプラ(Gaspra)、1993年8月イダに接近し探査しています、そしてこの小惑星イダ(Ida)52kmに小さな衛星(ダクティル1.6kmと名付けられた)を発見しています。このイダは、4.8年で太陽を一周しそのイダから100kmのところをダクティルが廻っています。
96年2月18日デルタUロケットで打ち上げられたもうひとつの探査機ニアNEARは (Near Earth Asteroid Rendezvous 近地球軌道 小惑星ランデブー計画の頭文字をとったもの)98年12月23日にエロスへ4100kmまで接近しブーメランのようなエロスの姿(幅15km長さ38km)を私達に教えてくれました。この98年12月エロスの周回軌道に乗るチャンスを逸したニアは、次のチャンス2000年2月から1年以上小惑星
エロスとランデブーし調査する予定になっていました、97年6月にはマチルド(Mathilde)に接近し内部が空洞になっていることも教えてくれました。

===エロス周回軌道へ投入成功===
その探査機ニアNEARは 、2000年2月10日完璧な精密さで小惑星エロスの軌道投入に成功したと発表されました。今ジャガイモ形の宇宙岩小惑星エロスの軌道を回る初めての人工衛星となったのです。 98年のランデブー失敗などがあった4年間のオデュッセイア(長期冒険旅行)を無事完了させました。
この探査機は、1年間の調査を開始し、その起源を決定し、科学者達が地球を宇宙からの飛石から守る戦術を立てる助けができると期待されています。この小惑星エロスは数%の確立で10億年以内に地球に衝突する可能性もあると計算されています、そのエネルギーは6500万年前ユカタン半島に彗星が衝突し恐竜が絶滅した時より大きいと言う。

===2001年2月13日エロスへ突入!===
NASAは、軌道上での1年間の全ての科学的目的を完了した地球近傍小惑星ランデブー(NEAR)シューメーカー探査衛星は、「2月13日午前5時過ぎ(日本時間)に小惑星エロスに危険な着陸を試みます」発表しました。
しかし、このNEARシューメーカー探査機は、着陸するようには設計されていませんので、直陸の成功は数%の期待しか出来ないと言っています。
何故、このような無謀な挑戦をするのでしょう?ミッションの全ての主要目的は果たし、探査機の燃料とプロジェクトの資金は使い果たしてしまった今、最後に、この着陸の挑戦で激突する直前に解像度10cmの小惑星表面の近接撮影写真を生むことを期待しての事であると言っています。

===やった〜!シューメーカー探査衛星、小惑星エロスへ着陸成功!===

2月13日午前05時06分(日本時間)NEARシューメーカーは、初めて小惑星の表面へ着陸しエロスの表面の詳細な画像を地球に送って来ました。NASAは果敢な挑戦に成功しました。NEARは生き残ったのです、おめでとう!。

2月15日NASAはNEARシューメーカー探査機の奇跡的な着陸成功のため、NEARミッションを最高10日間延長し、エロスの地下の組成に関する情報を提供するデータをγ線スペクトロメーターや科学観測機器から収集すると発表しました。
http://spaceflightnow.com/near/status.html

NEARとの交信終了は着陸2日後の14日に予定されていたが、エロスの内部を観察するため、28日まで延期されていた。
ニアが送信してきたエロスの地表の映像は、着陸する直前の45分間に、約30秒ごとに撮影されたもので、10万6000枚に上る。一番近い写真は地表から約200メートル上空で、約10センチ大の石も鮮明に映っている。
NASAの科学者達はこれら大量のデータから、全てを解読するのに数カ月、もしくは数年を要するとみている。
一方、エロスの構成物質が、誕生したころの太陽系の惑星の性質に似ていることから、惑星のような大きな星から分離した可能性が強いと興味ある発表もしている。
NEARが着陸した地点は2月で夏が終わり、太陽電池パネルで受信できる日光量が減少するため、NASAは、春が到来する11月以降活動を再開する可能性もあると言っている。


===シューメーカー着陸想像図 NASA提供===

=====探査機ニア(NEAR)が改名=====

NASAは、小惑星や彗星の研究に努力してきたEugene M.Shoemakerの栄誉を称えて、この探査機を「NEARシューメーカー」と改名したと発表しました。 シューメーカーは、内惑星科学の分野でカリスマ的な先駆者として活躍し、特に彼と奥さんのキャロラインは、彗星捜索チームを率いる一員でもあり、1994年に分裂して木星と衝突した彗星を発見したことは最も良く知られています。
シューメーカーは、1997年にオーストラリアの小惑星衝突クレーターの調査に向かっている際に自動車事故で亡くなりました。
シューメーカーは、NEARミッションの科学目的や観測装置の概念設計を公式化する委員の役割も果たし、実際に多くの観測装置が探査機に搭載されています。 2000年4月1日に、NEARシューメーカーは100キロメートルの軌道に降下し、 2001年2月にミッションが終了する前に、この探査機は降下して、一時的に着地することになるそうだ。

大神ゼウスは、幼児期は地中海のクレタ島で過ごしました、乳母はアマルティアで牝山羊、あるいはニンフの一人と伝えられています。クレーテスと呼ばれる武装した若者たち(精霊達)によって守られたと言われる。
イダはクレタ島の最高峰で霊峰とされている。またダクティルは腕のいい鍛冶であり、魔術の得意な精霊たちです、数は10人とも50人とも言われています。このダクティルの5人がゼウスを慰めるために、オリンピアで初めて競技したのが今のオリンピックの始まりです。小惑星イダとダクティルが木星(ゼウス)に向かうガリレオに声を掛けてきたのも解るような気がします。

98年10月24日 小惑星探査機「ディープスペース1」がケープカナベラル空軍基地から打ち上げられた。(99年7月に小惑星1992KDに15マイル以内に接近し撮影したがミスショットか?しかしミッションの目的は大部分は成功しています)更に延長ミッションで2001年まで小惑星や太陽風の情報を地球に送る。またこの探査機は、延長ミッションでウィルソン・ハリントン彗星(2001年1月)、ボレリー彗星(2001年9月)への接近情報もあります。この探査機は、イオンエンジンを搭載した他、25万個の星と250個の小惑星の位置を記憶した最新自動航行システムを採用している優れものです。これで地上からの管制がいらなくなると言うから驚きだ。ミッション名「ディスカバリー・プログラム」として、アラジン、ディープインパクト、インサイド、メッセンジャー、ベスパーと続く。

!!!ディープスペース1は救われた。!!!

JPLのディープスペース1は、現在地球から1億9600万マイル(3億1500万km)の距離を航行していますが、探査機の進路決定を援助するセンサー恒星追跡装置の予期せぬトラブルに反応して99年11月11日から保護セーフモードに入ったまま7ヶ月間の迷走飛行を続けました。

ディープスペース1が1998年に打ち上げられてから 搭載コンピューターへ、時々探査機の進路を通知しなくなっていましたが、これまでは、1時間以内に(大抵は1分以内に)回復していました。しかし今回は、このセンサーが適切な機能に回復していません。
セーフモードは重要な装置を除いて全システムのスイッチを切ります。恒星追跡装置自身も切られ、また高利得アンテナも切り離されます。11月11日にディープスペース1をセーフモードへ入れたソフトウェアを修復する試みが何度も試されています。
プラズマ(荷電粒子の集合)の動きの方向やエネルギーや組成を測定するように設計されている探査機搭載の惑星探査プラズマ実験装置(PEPE)も、故障で苦しんでいます。
NASAのジェット推進研究所での広報によると、この装置は彗星が発生させた複合イオンの組成を測定することができないかもしれないということです。
ディープスペース1は、その一次ミッションを完了した2ヵ月後に、一連の新技術を試験している最中、突然そのナビゲーションシステムの使用を停止しました。

しかし流石です、NASAのミッション・エンジニア達は、オンボード・カメラのコンピュータープログラムを書き変えることで、何とか探査機の方向感覚を取り戻すことができました。 この新しい方法は、基準星の写真を撮ることで部分的に探査機の向きを定めることを可能にするものですと、NASAジェット推進研究所で働くエンジニアが言っています。 ボレリー彗星(2001年9月)への接近準備は整った。

===ディープ・スペース1ボレリ彗星に最接近===

2001年9月22日ディープ・スペース1号(Deep Space 1)がボレリ彗星(19P/Borrelly)に距離2200キロメートルまで最接近しました。
最接近の、映像を撮影したほか、彗星周辺のイオンや磁場強度、プラズマ波などの観測をおこないました。得られた画像は彗星核の像としては最高のもので、10キロメートルほどの長さの細長い岩と氷の真っ黒な核を写しだしています。

小惑星は、重力が小さいので熱変成が進まず、46億年前の太陽系初期の状態が保存されていると予想されています、この小惑星のひとつ1989ML(当初予定ネレウス4660直径1km、地球接近距離120万km)を目指して、2002年史上初の小惑星サンプルリターン計画を日本の宇宙科学研究所が発表しました。言葉では簡単に小惑星探査と言っても1kmたらずの小惑星に接近着陸するのは至難の技だ!地球からの位置制御では100kmもの誤差が生じます、そこで探査機は、自ら判断し(自律航法)着陸地点を探さなければならない、世界中から注目される日本の挑戦的な惑星探査に期待しましょう。
ミッション名はミューゼスC(MUSES-C)、MーX型ロケット打ち上げ2002年1月7日、到着2003年9月、滞在2ヶ月、小惑星からのサンプルリターンは往復4年の惑星探査計画です、最大でも直径900kmしかない小惑星の正体がいよいよ明らかになります。なお、NASAは99年彗星からのサンプルリターン計画として、
探査機スターダストを打ち上げ(99/2/7)ました。
このように、小惑星や彗星は地球に衝突するかもしれないと恐れられる一方で、太陽系の起源、生命誕生の起源を教えてくれる深宇宙からの使者でもあるのです。
  

98年3月13日アメリカ国際天文学連合が発表した、2028年小惑星1997XF11が、地球に異常接近し(月の内側の軌道)衝突する可能性があるとTV・新聞で報道された。
ちょうど30年前アポロ・アモール天体と呼ばれる小惑星「イカルス」(太陽に近づき過ぎて死んだギリシャ神話の少年)が、地球に670万キロまで接近し話題になったどころではない、30年後に地球が大変なことになると思いきや夜になってNASAよりあれは計算間違いであると訂正報道された。実際は(970000km)月より2倍以上の外側の軌道を通ると言う。もう少し慎重に報道してほしいメディアです。
私は、天文学者じゃないから本当の事は解からないが、本当に衝突したら6500万年前恐竜が絶滅した(いくつかある説の中の一説)ように、人類の絶滅だって有りうるのだから、とりあえずもう少し長生きできそうでホッとしている。
 散光星雲・惑星状星雲
 
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