探査機による惑星探査 - ISAS: Solar

探査機による惑星探査
中村正人
東京大学大学院
惑星探査は果たして有効か
惑星探査に関する幾つかの疑問
 タイムスパン

良くても１０年に一度くらい
 コスト


膨大な費用
関係者の一生のマンパワーを食い潰す
 観測項目

搭載可能な数は限られる
 データ量

遠距離通信の為、低いデータレート
探査機で解る事は「現在の惑
星表面及び惑星のまわり」！
 太陽系の初期や惑星の過去の様子はわか
らない
 惑星の内部のことも直接にはあまり解らな
い
そんなこと知りたいなら、むしろ
タイムマシン＆ジェットモグラ
を開発したほうが良い
地上観測では駄目なのか
 メリット

打ち上げ失敗は無い


かけたコストは回収できる
多くの人が参加でき、一人一人の負担は少なくても済む
 デメリット



分解能が悪い
その場観測は当然出来ない
いつも目的の惑星が見えるわけではなく、そのウィンドウ
は限られる
探査機を打ち上げる必然性は
なんなのか
 人類初めての探査には意味がある
 2回目以降の探査ではこれまでに挙げた弱
点を克服して余りある成果をあげなければ
ならない
→かなり入念な準備と覚悟が必要
 人類全体の知識を深める為に日本が果た
すべき責務
何が測れればうれしいか？
 初探査で問題提起されたことを探る

極めて素直な方向付け、かなり昔に探査され、その後
ほっぽって置かれた星に対しては有効
 いま、まさに動いているもの、時間スケールの短
いものを測る

ダイナミックな現象
 いままでより、高解像度、高分解能の観測をする

質の違う物理が生まれるか？
 まれな現象を観測して一発当てる

動機は不純だがNatureに載る確率は一番高い
どういう探査機を上げるべきか
 みんなそれぞれの得意分野を少しずつ持ち
寄って、測定できるものから測る

掘り下げが足りない可能性が大きい
 一つの観測対象に絞り、徹底的に解明する


サイエンスとして極めて有効な戦略
ただし業界全員が参加できるとは限らない
まず最初に成果の上がる分野
 プラズマ観測（磁場、電場、プラズマ波、粒子
観測）

その場でなければ絶対測れない
地上からでは不可
 PVO, Phobos、のぞみ


フライバイ観測でさえも大きな成果


ボイジャー、ガリレオ金星観測
弱点
多点展開が難しい、太陽風の情報が無い
 上記をイメージングによって補う必要あり

その次に成果が上げ易い観測
 惑星表面の地図（地形図、組成分布）




オービターが望ましい
一度測ってしまえば、基本的に変わらないので
不定性が少ない（時間分解能が不要）。
すでに行われている観測を追い越す為には努
力が必要
地面が大気に覆われて見えない場合には難し
い
難しい観測
 変動する大気


高い時間分解能、空間分解能の両立が必要
トレーサーが無いと見えない
トレーサーの信頼性
 どの高度を測っているのだろうか？


夜はよく見えない

赤外観測機器の開発が必須
今までの経緯
 プラズマ観測先駆者としてのSTP community




すでに多くの探査機が外惑星まで調べている
金星・木星・土星はオービター観測がすでに実現、
火星は２００４年（のぞみ）
水星は３度のフライバイがあるだけなので、まだ
手薄 ← 水星ミッションの根拠
これからは地球に戻って、詳細な観測をする必要
があるのではないか？
← 地球磁気圏次期ミッションの根拠
今までの経緯（その２）
 地形情報の取得




地球観測にある程度ベースがある
月、金星、火星は米ソにより探検の時代は終
わった。水星もかなりわかっている
外惑星は地形ではないがその表面の模様はか
なりの情報がある
米ソに追いつくのは大変、超大型プロジェクトが
必要 ← セレーネ
今までの経緯（その３）
 ジェットモグラ計画

実はルナーA ペネトレーター
 タイムマシン計画

実は小惑星探査
米国ニア
 ミューゼスC

今までの経緯（その４）
 大気の観測－惑星気象ー




火星は米国がやろうとした（マースクライメイト
オービター）
金星には誰もまだ手を出していない
今やればFirst missionとして大きな成果
ただし、オービター、測定器とも今までのSTP
ミッションの延長では駄目。地球観測衛星も参
考にならない。むしろ天文衛星に近い。
まとめ
 日本で進めようとしているミッションの位置付け
は？

プラズマ環境を根本に還って調べたい


表面及び周り




磁気圏多点&詳細次期ミッション
水星ミッション
月ミッション（セレーネ）
金星ミッション
ジェットモグラ＆タイムマシン


ルナーA
ミューゼスC
まとめ（その２）
 計画中のミッションには整合性があるように見える。
しかし、これらのミッションは、自動的に誰か（宇宙研
や宇宙開発事業団）がやってくれるものではない。
 しかも、諸外国に伍して成果を挙げるためには、大
変な努力が必要。
 日本の技術は米露に比べて、かなり遅れている。
 若い人にしか出来ない柔軟な発想こそが求められる。
従来の常識の枠にとらわれてはならない。
 特に重要なことはサイエンスを考えること。ハードの
制約は後で解決策を考えるべき。

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