太陽風分光計

太陽風分光計
	アポロ15号の月面太陽風分光計実験
頭字語	SWS
注目すべき実験	アポロ12号とアポロ15号

太陽風分光計は、アポロ12号と15号の月面ミッションで搭載された科学観測装置でした。 ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}その目的は、月面付近の太陽風の特性を明らかにし、月面環境との相互作用を調査することでした。実験の主任研究者は、ジェット推進研究所のコンウェイ・W・スナイダー博士でした。

楽器

太陽風分光計（SWS）実験は、「月面に衝突する太陽風プラズマのエネルギー、密度、入射角、および時間的変化を測定する」能力を提供することを目的としていました。^{[ 4 ]}実験装置は7つのファラデーカップで構成されており、荷電粒子の量を測定します。^{[ 5 ]}中央のカップ1つは月面に垂直に向いています。他の6つのカップは月面から30度の角度で配置され、中央のカップの周囲に60度間隔で配置されています。各カップは、入射する負に帯電した電子の流れと正に帯電した陽子アルファ粒子の流れを測定できます。入射粒子の角度は、すべてのファラデーカップの測定値を用いて測定されました。^{[ 6 ]}

機器の下には、能動的な熱制御機能を備えたコンテナ内に電子パッケージが収納されていました。電子パッケージは、電力制御回路、センサー電圧制御回路、電流計回路、そして信号/データ調整回路で構成されています。^{[ 6 ]}熱制御は、3つのラジエーター、サンシールド、そして断熱材によって行われました。^{[ 4 ]}

ミッション

アポロ12号

アポロ12号太陽風分光計は、1969年11月19日に宇宙飛行士ピート・コンラッドによって月面に展開された。 ^{[ 6 ]}南緯3度、西経23度に位置していた。装置の初期状態では、ファラデーカップの入口にはダストカバーがかけられていた。ダストカバーを装着した状態での実験起動初期段階では、背景のベースラインデータが収集された。^{[ 6 ]} 1969年11月20日15時25分、アポロ12号月着陸船上昇段が離陸してから1時間後、ダストカバーが取り外され、センサーは月面環境に直接さらされた。^{[ 6 ]}

アポロ15号

アポロ15号太陽風分光計は1971年7月31日に月面に展開され、19時37分（UTC）に電源が投入された。^{[ 6 ]} 北緯26度、東経4度に位置していた。装置の初期状態では、ファラデーカップの入口にはダストカバーがかけられていた。ダストカバーを装着した状態での実験起動初期段階では、背景のベースラインデータが収集された。^{[ 6 ]} 1971年8月2日、アポロ15号月着陸船上昇段が離陸してから1時間後、ダストカバーが取り外され、センサーは月面環境に直接さらされた。^{[ 6 ]}

科学

2つの機器のデータの分析により、月のレゴリス表面近くで見つかった太陽プラズマは、月から少し離れた場所で探査機によって測定された太陽プラズマとほぼ同様であることがわかりました。^{[ 2 ]}また、月の夜には月の影の中でプラズマは検出されないこともわかりました。^{[ 2 ]}また、この機器は、惑星間空間内のプラズマと地球の磁気圏にあるプラズマを区別することもできました。^{[ 6 ]}磁気圏のプラズマは、プラズマの速度、密度、速度が大きく頻繁に変化します。^{[ 3 ]}月の日の出では、月の表面との相互作用が原因である可能性がある、非常に変動の大きいスペクトルが観測されました。^{[ 2 ]}^{[ 6 ]}

アポロ14号の着陸後に分析された太陽風分光計のデータは、光電層の存在を確認し、その性質は荷電粒子月面環境実験で発見されたものと類似している。^{[ 5 ]}

この機器は、アポロ13号S-IVB段が月面に衝突した際に発生した中性ガスイオン衝撃波を検出しました。このガス衝撃波の発生源は、ロケット段に搭載されていた1100kgのプラスチック材料の蒸発によるものである可能性が示唆されました。衝撃波は秒速2kmで140kmを移動したと推定されました。^{[ 7 ]}

参考文献

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[1] Snyder, CW; Neugebauer, M.; Clay, DR; Goldstein, BE (1972-01-01). 「アポロ12号およびアポロ15号ALSEPの太陽風分光計による観測」 .月惑星科学会議抄録. 第3巻. 月惑星科学研究所. p. 714.書誌コード: 1972LPI.....3..714S .

[:0-2] 「アポロ12号予備科学報告書」 history.nasa.gov . 2023年12月8日閲覧。

[:1-3] Hundhausen, AJ (1968-12-01). 「太陽風粒子の直接観測」 . Space Science Reviews . 8 (5): 690– 749. Bibcode : 1968SSRv....8..690H . doi : 10.1007/BF00175116 . ISSN 1572-9672 . S2CID 123607434 .

[:4-4] Murdock, CR (1968年5月). 「アポロ12号飛行乗務員のためのALSEPハンドブック」(PDF) .

[:3-5] Goldstein, Bruce E. (1974-01-01). 「月面における電子の観測」 . Journal of Geophysical Research . 79 (1): 23– 35. Bibcode : 1974JGR....79...23G . doi : 10.1029/JA079i001p00023 .

[:2-6] ^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱ ^j Clay, DR; Goldstein, BE; Neugebauer, M.; Snyder, CW (1972-01-01). 「太陽風分光計実験」 NASA . 有人宇宙船センターアポロ15号予備科学報告書289 :10.書誌コード: 1972NASSP.289...10C .

[7] Lindeman, RA; Vondrak, RR; Freeman, JW; Snyder, CW (1974-06-01). 「月面における衝突生成中性ガス雲と太陽風の相互作用」 . Journal of Geophysical Research . 79 (16): 2287– 2296. Bibcode : 1974JGR....79.2287L . doi : 10.1029/JA079i016p02287 .

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