SWAP（ニューホライズンズ）
ニューホライズンズにSWAPが搭載されている場所の図

SWAP （冥王星周辺の太陽風）は、無人宇宙探査機ニューホライズンズに搭載された科学機器で、準惑星冥王星を通過するように設計されました。[ 1 ] SWAPは、冥王星への経路、冥王星上、および冥王星を超えた先で太陽風を記録するように設計されました。 [ 1 ]冥王星では、SWAPの目的は、冥王星の大気から宇宙に流入するイオンや物質と太陽風の関係を記録することでした。[ 2 ]

背景

冥王星の大気は1988年に発見されましたが、謎に包まれたままであり、そのような低温（45 K、-230 °C、-380 °F）で存在する大気を理解することは困難でした。[ 3 ] 冥王星に関する考えの一つは大気の損失であり、冥王星は彗星による損失と比較されています。[ 2 ] [ 3 ]大気の損失という考えは、大気が発見される前の1980年に提唱されました。[ 2 ]一つの考えは、逃げ出した中性粒子の光電離が、準惑星の周りの太陽風の流れを変える可能性があるというものです。[ 2 ]大気は地球に比べて非常に希薄であることが知られており、疑問の一つは、冥王星の軌道では地球よりも弱い太陽風や太陽光とガスがどのように相互作用するかでした。[ 4 ]一つの考えは、冥王星の大気は時間の経過とともに太陽風によって剥ぎ取られるというものでした。[ 5 ]

2010年代までに、ニューホライズンズの他に10AUを超える太陽風に関する広範なデータを収集した宇宙船は、ボイジャー2号、パイオニア10号、パイオニア11号の3機のみであった。[ 6 ]

概要

SWAPは、地球近傍（1 AU）よりも約3桁小さい32 AUでのまばらな太陽風の集中を検出できるように設計されている。[ 2 ]しかし、その距離では太陽風の流れはまだ超音速であるため、障害物の周囲に弓状衝撃波を発生させる傾向がある（表面から冥王星半径の約4.5倍の距離）。[ 2 ]調査領域の1つは、高高度の大気損失と太陽風の関係である。[ 2 ] 2015年7月のニューホライズンズによる冥王星フライバイの後、SWAPのデータを使用して、冥王星と太陽風の相互作用の性質が研究された。[ 7 ] NHは、太陽風プラズマと冥王星に向かうプラズマを分ける冥王星界面を通過し、重イオン尾を通過したことが判明した。[ 7 ]

SWAPミッションの初期段階では、木星の周りの太陽風を観測することを目的としていました。[ 8 ] SWAPはPEPPSIおよびREXと組み合わせて使用​​され、太陽からの距離が遠くなるにつれて太陽風がどのように変化するかを調べることも目的としていました。[ 8 ] SWAPは2012年以前は限られた観測しか行っていませんでしたが、それ以降はより多くのデータを取得しました。[ 9 ]

2012年から、探査機の残りの部分がほとんどの時間休止状態にある間、SWAPは33 AUの冥王星への旅の途中で太陽風のデータを収集するために起動されました。[ 10 ] SWAPは太陽系外と冥王星の向こうの太陽風のデータを記録し、太陽風について求められているデータの一部は陽子の密度、速度、温度です。[ 9 ]

SWAPによる観測結果の一つは、冥王星の相互作用領域の断面積が冥王星半径の約6倍（約7000キロメートル）に限られているというもので、これは予想よりも小さかった。[ 11 ] [ 3 ]

設計

ニューホライズンズ宇宙船に搭載されたSWAP

SWAPはトップハット型の静電分析装置である。[ 9 ] SWAPには、条件に応じて開閉できる遅延電位分析装置（RPA）と呼ばれる障壁がある。 [ 9 ]閉じられたイオンは、内部の検出器に到達する前にRPAを通過する必要がある。[ 9 ]木星の軌道を超えると、センサーの過負荷を防ぐために測定にRPAを使用する必要はなかった。[ 9 ] RPAは、太陽から33 AU（フライバイ時に冥王星がある場所）にあるはるかに微弱な太陽風フラックスや、さらにそれを超える距離を測定する必要もあるため、太陽風の強度が強すぎる場合にセンサーが過負荷になるのを防ぐことができる。[ 9 ] SWAPは最大6.5キロ電子ボルト（keV）のイオンを検出できる。[ 12 ]

SWAPの重量は3.3キログラム（7.3ポンド）で、平均2.3ワットの宇宙船電力を消費します。[ 12 ]

オーバーオールスワップは、32 AUの遠方を含む太陽風を研究し、冥王星の大気からの大気の損失を研究するために設計されています。[ 13 ]

参照

参考文献

  1. ^ a b Elliott, HA; McComas, DJ; Valek, P.; Nicolaou, G.; Weidner, S.; Livadiotis, G. (2016-04-06). 「ニューホライズンズ冥王星周回太陽風（SWAP）による11-33 AUの太陽風観測」 .アストロフィジカル・ジャーナル・サプリメント・シリーズ. 223 (2): 19. arXiv : 1601.07156 . Bibcode : 2016ApJS..223...19E . doi : 10.3847/0067-0049/223/2/ 19 . ISSN  1538-4365 . S2CID  30891065
  2. ^ a b c d e f g McComas, D.; Allegrini, F.; Bagenal, F.; Casey, P.; Delamere, P.; Demkee, D.; Dunn, G.; Elliott, H.; Hanley, J.; Johnson, K.; Langle, J.; Miller, G.; Pope, S.; Reno, M.; Rodriguez, B.; Schwadron, N.; Valek, P.; Weidner, S. (2008). 「ニューホライズンズ搭載の冥王星周回太陽風観測装置（SWAP）」. Space Science Reviews . 140 ( 1–4 ): 261– 313. arXiv : 0709.4505 . Bibcode : 2008SSRv..140..261M .土井: 10.1007/s11214-007-9205-3。S2CID 17093908。 
  3. ^ a b c「冥王星の大気が研究者を困惑させる」 Sky & Telescope 2016年3月25日2018年12月20日閲覧。
  4. ^ 「冥王星の大気が研究者を困惑させる」 Sky & Telescope 2016年3月25日
  5. ^ケリー・ビーティ -冥王星の大気が研究者を困惑させる（2016年3月25日） - Sky & Telescope Magazine
  6. ^ Elliott, HA; McComas, DJ; Valek, P.; Nicolaou, G.; Weidner, S.; Livadiotis, G. (2016). 「ニューホライズンズによる冥王星周辺の太陽風（SWAP）観測：11–33 auの太陽風」 .アストロフィジカルジャーナルサプリメントシリーズ. 223 (2): 19. arXiv : 1601.07156 . Bibcode : 2016ApJS..223...19E . doi : 10.3847/0067-0049/223/2/19 . S2CID 30891065 . 
  7. ^ a b McComas, DJ; Elliott, HA; Weidner, S.; Valek, P.; Zirnstein, EJ; Bagenal, F.; Delamere, PA; Ebert, RW; Funsten, HO (2016年5月). 「冥王星と太陽風の相互作用」 . Journal of Geophysical Research: Space Physics . 121 (5): 4232– 4246. Bibcode : 2016JGRA..121.4232M . doi : 10.1002/2016ja022599 . ISSN 2169-9380 . 
  8. ^ a b「冥王星の周りの太陽風（SWAP） - ニューホライズンズ搭載機器」（PDF）。
  9. ^ a b c d e f g Elliott, HA; McComas, DJ; Valek, P.; Nicolaou, G.; Weidner, S.; Livadiotis, G. (2016). 「ニューホライズンズによる冥王星周辺の太陽風（SWAP）観測：11–33 auの太陽風」 .アストロフィジカルジャーナルサプリメントシリーズ. 223 (2): 19. arXiv : 1601.07156 . Bibcode : 2016ApJS..223...19E . doi : 10.3847/0067-0049/223/2/19 . ISSN 0067-0049 . S2CID 30891065 .  
  10. ^ 「マルチタスクのニューホライズンズ、冥王星への旅で太陽風の変化を観測」。2018年10月21日閲覧。
  11. ^ Bagenal, F.; Horányi, M.; McComas, DJ; McNutt, RL; Elliott, HA; Hill, ME; Brown, LE; Delamere, PA; Kollmann, P. (2016-03-18). 「冥王星とその宇宙環境との相互作用：太陽風、高エネルギー粒子、そして塵」. Science . 351 ( 6279) aad9045. arXiv : 1605.00749 . Bibcode : 2016Sci...351.9045B . doi : 10.1126/science.aad9045 . ISSN 1095-9203 . PMID 26989259. S2CID 206645546 .   
  12. ^ a bニューホライズンズ - ペイロード
  13. ^ 「ニューホライズンズ」pluto.jhuapl.edu . 2018年10月21日閲覧。
「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=SWAP_(ニューホライズンズ)&oldid=1315350461 」より引用