木星探査機ジュノーに搭載された重力科学実験装置と機器は、木星の重力をモニターするために設計されている。 [1] [2] [3]木星の重力場をマッピングし、木星内部の理解を深める。[3]ジュノーでは特別なハードウェアが使用され、地球でも使用されている。[ 1]これには、深宇宙ネットワークの高利得KバンドおよびXバンド通信システムや、ジュノーのKaバンド変換システム（KaTS）が含まれる。[1] [4]これらのコンポーネントは連携して、無線周波数の微細な変化（ドップラーシフト）を検出し、時間経過に伴う宇宙船の速度を測定する。[5] KaTSボックスはイタリア宇宙機関の資金提供を受け、ローマのラ・サピエンツァ大学のルチアーノ・イエス教授が監督した。[4] KaTSは地球上のDSNから送られてくる信号を検出し、非常に正確に応答を送信することで、ジュノーの速度を毎秒0.001ミリメートル以内の精度で測定することができます。[4]探査機はXバンドまたはKaバンドでトーン信号を受信し、Kaバンド無線を使用して応答します。[1]
探査機が木星付近の宇宙空間を移動すると、木星、さらには木星内部の変動によってジュノーの速度が変動します。[6]重力科学実験では、地球と探査機のハードウェアを組み合わせてこれらの速度変化を測定します。これにより、重力の影響を測定し、木星内部の質量変動を計測することができます。[6]
通信信号: [4] [1]
- ディープスペースネットワークは、7.1GHz（Xバンド）と34GHz（Kaバンド）でトーン信号を送信します。
- Juno KaTSは8.5GHz（Xバンド）と32GHz（Kaバンド）でトーン信号を送信します。
ジュノーは2011年に打ち上げられ、2016年7月に木星の軌道に到着した。[7]
GSは軌道4、軌道9、そして軌道10から32で使用されるように計画された。[8] GSが作動する際はアンテナを地球に向ける必要があり、ジュノーのマイクロ波放射計と同時に作動することはない。[8] GS実験のパラメータは、ジュノー宇宙船が最終的に周回する53日間の軌道を考慮して調整された。[9]
GS実験では、XバンドとKaバンドの同時デュアル送信機と受信機を備えたディープスペースネットワークのDSS-25アンテナと、XバンドとKaバンドの無線システムを備えた宇宙船が使用されています。[9]
観察
当初計画されていた軌道ではなく、53日間の周回軌道は、地球上のDSNと探査機の間で信号を送信する必要があったため、GS実験にとっていくつかの課題をもたらしました。[9] 2016年7月から2017年9月までの最初の5回の近点観測では、様々な構成が試されましたが、測定は可能でした。[9]
観測データを利用することが可能であり、ある報告によると、最初の2回の近点観測だけで木星の重力場の記録精度が5倍に向上したとのことです。[9]このデータにより、木星の内部構造に関するさらなる知見が得られました。[9]
実験では、初期の記録の理解に基づいた追加のデータ収集が計画されている。[9]
参照
- NASA深宇宙ネットワーク
- GRACEとGRACE-FO（GRACE、地球重力科学宇宙船）
- 木星赤外線オーロラマッパー （ASI提供機器）
- REX（ニューホライズンズ）（冥王星探査機の電波科学実験）
参考文献
- ^ abcde 「ジュノーの計器概要」spaceflight101.com . 2017年1月5日閲覧。
- ^ 「木星の重力がNASAのジュノー宇宙船を包み込む」Space.com . 2017年1月5日閲覧。
- ^ ab “Juno's Instruments | Mission Juno”. Mission Juno . 2017年1月5日閲覧。
- ^ abcd 「ジュノーへの欧州の関与 | Europlanet Outreach」www.europlanet-eu.org . 2017年1月5日閲覧。
- ^ 「楽器の概要 – Juno」。
- ^ ab 「ジュノーミッションから何が学べるのか？」サイエンスフォーカス。 2017年1月5日閲覧。
- ^ Greicius, Tony (2015年3月13日). 「Juno Spacecraft and Instruments」NASA . 2017年5月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017年1月4日閲覧。
- ^ ab 「重力科学軌道」ミッション・ジュノー。 2017年2月7日閲覧。
- ^ abcdefg Buccino, D.; Kahan, D.; Yang, O.; Oudrhiri, K. (2018年3月). 「ジュノー重力実験の初期運用経験と結果」. 2018 IEEE Aerospace Conference . pp. 1– 8. doi :10.1109/AERO.2018.8396438. ISBN 978-1-5386-2014-4. S2CID 49540278。
外部リンク
- NASA – ジュノーの観測機器 2017年5月9日アーカイブ - Wayback Machine
- ジュノ ジュピター RAW 重力科学 1 V1.0
[1]
- ^ https://ieeexplore.ieee.org/document/9843752
