スターダスト（宇宙船）
スターダスト
彗星の尾の内側から彗星を追う宇宙船が描かれています。
スターダストがウィルド2彗星の塵粒子を集めている想像図
名前ディスカバリー4号スターダスト-NExT
ミッションタイプサンプル返却
オペレーターNASA  / JPL
コスパーID1999-003A
SATCAT番号25618
Webサイトsolarsystem.nasa.gov
ミッション期間スターダスト： 6年11ヶ月8日NExT： 4年2ヶ月7日合計： 12年1ヶ月17日
宇宙船の特性
バススペースプローブ[ 1 ]
メーカーロッキード・マーティン・ワシントン大学
打ち上げ質量385 kg (849 ポンド) [ 2 ]
乾燥質量305.397 kg (673.29 ポンド) [ 3 ]
寸法バス：1.71 × 0.66 × 0.66 m [ 1 ] (5.6 × 2.16 × 2.16 フィート)
力330  W (ソーラーパネル/ NiH 2電池)
ミッション開始
発売日1999年2月7日 21:04:15.238 UTC [ 4 ] ( 1999-02-07UTC21:04:15 ) 
ロケットデルタ II 7426-9.5 D-266
発射場ケープカナベラルSLC-17
請負業者ロッキード・マーティン・スペース・システムズ
ミッション終了
廃棄廃止
非アクティブ化宇宙船: 2011年3月24日 23:33  UTC [ 5 ] ( 2011-03-24UTC23:34 )
着陸日カプセル: 2006年1月15日 10:12 UTC [ 6 ]
着陸地点ユタ州試験訓練場 北緯40度21.9分西経113度31.3分 / 北緯40.3650度、西経113.5217度 / 40.3650; -113.5217
地球のフライバイ
最接近2001 年 1 月 15 日、11:14:28 UTC
距離6,008 km (3,733 マイル)
小惑星5535アンネフランクのフライバイ
最接近2002 年 11 月 2 日、04:50:20 UTC [ 7 ]
距離3,079 km (1,913 マイル) [ 7 ]
ワイルド2のフライバイ
最接近2004 年 1 月 2 日、19:21:28 UTC [ 7 ]
距離237 km (147 マイル) [ 7 ]
地球 フライバイ（サンプルリターン）
最接近2006年1月15日
地球のフライバイ
最接近2009年1月14日 12:33 UTC
距離9,157 km (5,690 マイル)
9P/テンペルのフライバイ
最接近2011年2月15日 04:39:10 UTC [ 8 ]
距離181 km (112 マイル) [ 9 ]

スターダストは、1999年2月7日にNASAによって打ち上げられた385キログラムの無人宇宙探査機である。その主任務は、ヴィルト2彗星のコマから塵のサンプルと宇宙塵のサンプルを採取し、地球に持ち帰って分析することであった。これは、この種のサンプルリターンミッションとしては初のものであった。ヴィルト2彗星に向かう途中、スターダストは小惑星アンネフランク（5535）にも接近し、調査を行った。主任務は、サンプルリターンカプセルが地球に帰還した2006年1月15日に無事完了した。 [ 10 ]

NExTというコードネームで呼ばれるミッション延長は、2011年2月にスターダストがテンペル第1彗星を迎撃したことで最高潮に達しました。テンペル第1彗星は、2005年にディープインパクトが探査した太陽系の小天体です。スターダストは2011年3月に運用を終了しました。

2014年8月14日、科学者たちは2006年に地球に帰還したスターダストカプセルから、星間塵粒子と思われる粒子を特定したと発表した。 [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]

ミッションの背景

歴史

1980年代初頭、科学者たちは彗星を調査するための専用ミッションの模索を始めました。1990年代初頭には、ハレー彗星を調査する複数のミッションが、近接データを返す最初の成功したミッションとなりました。しかし、米国の彗星探査ミッションであるランデブー彗星小惑星フライバイは予算上の理由で中止されました。1990年代半ばには、より安価なディスカバリー級ミッションへのさらなる支援が与えられ、2004年にワイルド2彗星を調査することになりました。[ 1 ]

スターダストは、1995年秋、NASAディスカバリー計画の低コストで高度に焦点を絞ったミッションとして競争入札で選定された。[ 1 ]：5 スターダストの建造は1996年に開始され、最大の汚染制限であるレベル5惑星保護の対象となった。しかし、秒速450メートル（時速1,000マイル）を超える粒子の衝突は、エアロゲルにさえも、既知の微生物にとって致命的であると考えられていたため、地球外生命による惑星間汚染のリスクは低いと判断された。 [ 15 ] ： 22–23

ヴィルド2彗星は、太陽に接近した長周期彗星を観測できる稀有な機会として、このミッションの主目標に選ばれました。1974年に木星の重力の影響を受けて軌道が内側、つまり太陽に近づくようになったため、ヴィルド2彗星は短周期彗星となりました。ミッションの計画段階では、彗星形成の際の物質の大部分が未だに残っていると予想されていました。[ 1 ] : 5

このミッションの主な科学的目的には以下が含まれる: [ 7 ]

  • 対象彗星（ワイルド2）を十分に低い速度（6.5 km/s未満）で通過させ、エアロゲルコレクターを使用して彗星の塵を非破壊的に捕獲できるようにします。
  • 同じ収集媒体を使用して、可能な限り低速度で、大量の星間塵粒子の捕捉を容易にします。
  • ミッションのコスト制約の範囲内で、彗星のコマと核の高解像度画像を可能な限り多く返します。

この宇宙船は、ディスカバリー級ミッションとして、コロラド州デンバーでロッキード・マーティン・アストロノーティクス社によって設計、建造、運用されました。JPLはNASAのミッション運用部門にミッション管理を提供しました。このミッションの主任研究者は、ワシントン大学のドナルド・ブラウンリー博士でした。[ 1 ]：5

宇宙船の設計

宇宙船バスの長さは1.7メートル（5フィート7インチ）、幅は0.66メートル（2フィート2インチ）で、ロッキード・マーティン・アストロノーティクスが開発したスペースプローブ深宇宙バスのデザインを応用したものである。バスは主にグラファイトファイバーパネルで構成され、その下にはアルミニウムのハニカム支持構造があった。宇宙船全体はさらなる保護のためポリシアネート製のカプトンシートで覆われていた。低コストを維持するために、宇宙船には過去のミッションで使用された、または小型宇宙船技術イニシアチブ（SSTI）によって将来のミッションのために以前に開発された多くの設計と技術が組み込まれていた。宇宙船には、分析のために地球に持ち帰られたスターダストサンプル収集トレイを含む、データ収集用の5つの科学機器が搭載されていた。 [ 16 ]

姿勢制御と推進

宇宙船は、姿勢制御（方向維持）用の8基の4.41  Nヒドラジン一液推進剤スラスタと8基の1 Nスラスタによって三軸安定化され、必要な小規模な推進操作もこれらのスラスタによって行われた。宇宙船は80 kgの推進剤を搭載して打ち上げられた。宇宙船の位置情報の提供は、FSWを用いて姿勢を決定する恒星カメラ（Stellar Compass）、慣性測定装置、および2つの太陽センサーによって行われた。[ 1 ] : 30–31 [ 16 ] Stellar CompassソフトウェアはIntelligent Decisions, Inc.によって提供された。

コミュニケーション

深宇宙ネットワークとの通信のために、宇宙船は0.6メートル（2フィート0インチ）のパラボラ高利得アンテナ、中利得アンテナ（MGA）、低利得アンテナ（LGA）（ミッションフェーズによって使い分け）と、もともとカッシーニ宇宙船向けに設計された15ワットのトランスポンダ設計を使用して、Xバンドでデータを送信した。[ 1 ]：32 [ 16 ]

力

探査機は2つの太陽電池アレイによって駆動され、平均330ワットの電力を供給した。これらのアレイには、探査機がワイルド2のコマ状態にある間、損傷を与える可能性のある彗星塵から繊細な表面を保護するためのウィップルシールドも含まれていた。太陽電池アレイの設計は、主に小型宇宙船技術イニシアチブ（SSTI）の宇宙船開発ガイドラインに基づいている。これらのアレイは、太陽からの距離に応じて直列接続から並列接続に切り替える独自の方法を提供した。また、太陽電池アレイに届く太陽光が少なすぎる場合に探査機に電力を供給するために、ニッケル水素（NiH 2）電池も1つ搭載されていた。[ 1 ] : 31 [ 16 ]

コンピューター

宇宙船のコンピュータは、耐放射線仕様のRAD6000 32ビットプロセッサカードを使用して動作しました。宇宙船が地球と通信できないときに データを保存するために、プロセッサカードは128メガバイトのメモリを搭載しており、そのうち20%は飛行システムソフトウェアによって占められていました。このシステムソフトウェアは、Wind River Systemsが開発した組み込みオペレーティングシステムであるVxWorksの一種です。[ 1 ] : 31 [ 16 ]

科学機器

ナビゲーションカメラ（NC）
このカメラは、ヴィルト2彗星の核フライバイ時にその観測を行うために開発された。フィルターホイールを通して白黒画像を撮影することで、カラー画像との合成やコマ内の特定のガスや塵の放出の検出が可能になる。また、様々な位相角で画像を撮影できるため、対象物の3次元モデルを作成し、核表面の起源、形態、鉱物学的不均一性をより深く理解することができる。このカメラは、ボイジャー広角カメラの光学アセンブリを利用している。さらに、視野角を変化させ、損傷の可能性がある粒子を回避するために、走査ミラーが取り付けられている。NAVCAMの環境試験および検証のために、唯一残っていたボイジャーの予備カメラアセンブリがコリメータとして使用され、主要な撮像光学系の試験に使用された。予備カメラアセンブリの焦点にある対象物は、検証のためにNAVCAMの光路を通して撮影された。[ 17 ] [ 18 ]
彗星および星間塵分析装置 ( CIDA )
ダスト分析装置は、特定の化合物や元素をリアルタイムで検出・分析できる質量分析計です。粒子は銀の衝突板に衝突し、管を通って検出器に到達した後、装置に入ります。検出器は、各イオンが装置に入射して通過するまでの時間を測定することで、個々のイオンの質量を検出します。同一の装置は、ジョット号、ベガ1号、ベガ2号にも搭載されていました。[ 19 ] [ 20 ]
ダストフラックスモニター装置（DFMI）
宇宙船の前方にあるウィップルシールドに設置されたセンサーユニットは、ワイルド2の周囲の環境における粒子のフラックスとサイズ分布に関するデータを提供します。数マイクロメートルほどの高エネルギー粒子が特殊な分極プラスチック（PVDF）センサーに衝突すると電気パルスを発生させてデータを記録します。 [ 21 ] [ 22 ]
スターダストサンプルコレクション（SSC）
粒子コレクターは、低密度で不活性な微多孔性のシリカ系物質であるエアロゲルを用いて、宇宙船がワイルド2のコマを通過する際に塵粒子を捕獲する。サンプル採取が完了すると、コレクターはサンプルリターンカプセルに収納され、地球の大気圏に突入する。サンプルを収容したカプセルは地球表面から回収され、研究される。 [ 23 ] [ 24 ]
ダイナミックサイエンス実験（DSE）
この実験では、主にXバンド通信システムを利用してヴィルト2の無線科学調査を行い、彗星の質量を決定します。次に、慣性測定装置を使用して、大きな粒子の衝突が宇宙船に与える影響を推定します。[ 25 ] [ 26 ]

サンプル採取

彗星や星間粒子は超低密度エアロゲルに収集されます。テニスラケットほどの大きさの収集トレイには90個のエアロゲルブロックが収められており、1,000平方センチメートル以上の表面積で彗星や星間塵の粒子を捕獲できます。

粒子を損傷することなく収集するために、多孔質のスポンジ状構造を持つシリコンベースの固体が使用され、その体積の99.8%が空間となっています。エアロゲルの 密度は、比較対象となるシリコンベースの固体であるガラスの1/1000です。粒子がエアロゲルに衝突すると、材料に埋め込まれ、粒子の長さの最大200倍に達する長い軌跡を形成します。エアロゲルはアルミニウムの格子に詰められ、サンプルリターンカプセル（SRC）に取り付けられました。このカプセルは、2006年に地球を通過した宇宙船から放出される予定でした。

エアロゲル中の星間塵を分析するには、採取した粒子全体を撮影するために100万枚の写真が必要となる。これらの画像は、Stardust@homeというプログラムを用いたデータ解析を支援するため、家庭用コンピュータユーザーに配布される。2014年4月、NASAはエアロゲルから7個の星間塵粒子を回収したと報告した。[ 27 ]

宇宙船の画像
  • 宇宙船の図
    宇宙船の図
  • エアロゲルコレクターを展開したスターダストカプセル
    エアロゲルコレクターを展開したスターダストカプセル
  • 太陽電池アレイのテストを待つスターダスト
    太陽電池アレイのテストを待つスターダスト
  • ペイロード危険物サービス施設で点検中の太陽電池アレイ
    ペイロード危険物サービス施設で点検中の太陽電池アレイ
  • スターダストはカプセル化前に検査されている
    スターダストはカプセル化前に検査されている

スターダストマイクロチップ

スターダストは、10.16センチメートル（4インチ）四方のシリコンウエハーを2組搭載して打ち上げられました。各ウエハーには、1997年末から1998年半ばにかけてインターネットで公開されたフォームに記入して広報プログラムに参加した100万人を超える人々の名前が刻まれていました。マイクロチップの1組は宇宙船に搭載され、もう1組はサンプルリターンカプセルに取り付けられました。[ 1 ] : 24

ミッションプロフィール

打ち上げと軌道

1999年2月7日から2011年4月7日までのスターダストの軌道を示すアニメーション  スターダスト ·  81P/ワイルド ·  地球 ・  5535 アンネフランク ·  テンペル1

スターダストは、1999年2月7日21時4分15秒（UTC）、アメリカ航空宇宙局（NASA）によってフロリダ州ケープカナベラル空軍基地のスペース・ローンチ・コンプレックス17AからデルタII 7426ロケットで打ち上げられた。完全燃焼シーケンスは27分間続き、宇宙船は太陽中心軌道に投入された。この軌道で宇宙船は太陽を周回し、 2001年には地球を通過して重力アシスト操作を行った。その後、2002年には小惑星アンネフランク5535に、 2004年にはウィルド第2彗星に6.1 km/sの低速フライバイで到達した。2004年には、宇宙船は進路修正を行い、2006年に地球を2度目に通過してサンプルリターンカプセルを放出し、ユタ州ボンネビル・ソルトフラッツに着陸した。[ 1 ] : 14–22 [ 7 ]

地球との2度目の接近中、サンプルリターンカプセルは2006年1月15日に放出された。[ 7 ]その直後、スターダストはカプセルと共に大気圏に突入するのを避けるため、「迂回操作」に入った。操作後、機内に残っていた推進剤は20キログラム未満だった。[ 7 ] 2006年1月29日、宇宙船は太陽電池パネルと受信機のみを起動した休止モードに入り、 2009年1月14日に地球近傍に帰還する予定の3年間の太陽中心軌道に投入された。 [ 7 ] [ 28 ]

その後、2007年7月3日にミッション延長が承認され、 2011年にテンペル第1彗星のフライバイに向けて探査機をフル稼働に戻すこととなった。このミッション延長は太陽系の小天体を再訪した初めてのミッションであり、残りの燃料を使用したため、探査機の耐用年数の終わりを告げるものとなった。[ 29 ]

旅行のタイムライン[ 7 ] [ 30 ]
日付 イベント
1999年2月7日
宇宙船は21時4分15秒238秒UTCに打ち上げられた[ 4 ]
2000年5月1日
スターダストサンプル収集テスト。
2000年11月15日
地球重力アシスト操作
2002年4月18日
宇宙飛行における新記録：太陽エネルギーを動力源とする最も遠い物体が2.72  AUに到達。[ 32 ]
2002年11月2日
5535アンネフランクとのフライバイ遭遇
2004年1月2日
ワイルド2とのフライバイ遭遇
2006年1月15日
サンプルカプセルの地球帰還。
2011年2月15日
テンペル1との接近遭遇。
2011年3月24日
ミッション終了。
  • スターダストを搭載したデルタIIロケットの分解図
    スターダストを搭載したデルタ II 車両の分解図。
  • デルタIIロケットで打ち上げられたスターダストの写真
    デルタ II ロケットによる打ち上げ中のスターダスト。
  • スターダスト宇宙船の軌道
    ワイルド2へ向かう途中のスターダスト宇宙船の軌道。

アンネフランクとの出会い

2002年11月2日午前4時50分20秒（UTC）、スターダストは3,079km（1,913マイル）の距離から小惑星5535アンネフランクに遭遇した。[ 7 ]観測期間中、太陽の位相角は130度から47度まで変化した。この遭遇は主に、2003年のヴィルト2彗星との遭遇に備えて、探査機と地上運用のエンジニアリングテストとして行われた。[ 7 ]

  • 2002年11月2日に撮影された小惑星アンネフランクの画像
    2002年11月2日に撮影された小惑星アンネフランクの画像
  • 小惑星アンネフランクの擬似カラー画像。太陽系の小さな天体の不規則な形状を示している。
    小惑星アンネフランクの擬似カラー画像

ワイルド2との遭遇

2004年1月2日19時21分28秒（UTC）、スターダストは太陽側で相対速度6.1km/sのワイルド 2彗星[ 34 ]に237km（147マイル）の距離から遭遇した[ 7 ] 。当初の遭遇距離は150km（93マイル）の予定だったが、安全審査委員会が破滅的な塵の衝突の可能性を最小限に抑えるために最接近距離を延長したことで変更された[ 7 ] 。

彗星と探査機の相対速度は、太陽の周りを周回する過程で彗星が探査機を実際に追い越すほどであった。接近時、探査機は太陽核の太陽に照らされた側に位置し、太陽位相角70度で接近し、最接近付近で最小3度に達し、位相角110度で離脱した。[ 7 ]フライバイ中はAutoNavソフトウェアが使用された。[ 35 ] : 11

フライバイ中に、宇宙船はサンプル収集プレートを展開し、コマから塵粒子のサンプルを収集し、氷核の詳細な写真を撮影した。[ 36 ]

  • 2004年1月2日にスターダストから見たウィルド第2彗星
    2004年1月2日にスターダストから見たウィルド第2彗星
  • 最接近時に撮影されたワイルド2の画像
    最接近時に撮影されたワイルド2の画像
  • ワイルド2の露出オーバー画像。表面から噴き出す物質の噴出が見える。
    露出オーバーで噴き出す物質を映したワイルド2の画像
  • ヴィルト2彗星の3次元アナグリフ
    ヴィルト2彗星の3Dアナグリフ

テンペル1号の新たな探査（NExT）

宇宙船はブースターを発射して燃料を使い果たし、ミッションを終了します。
スターダストNExTミッションの終了時に、スターダスト宇宙船が燃焼して燃料を使い果たす様子を描いた想像図。

2006年3月19日、スターダスト計画の科学者たちは、テンペル第1彗星の撮影を目的とした二次ミッションに探査機を向ける可能性を検討していると発表した。この彗星は、2005年にディープインパクト計画のターゲットであり、衝突機が表面に衝突した。このミッションの延長は、衝突による塵で表面が覆われていたため ディープインパクトでは撮影できなかった衝突クレーターの画像を収集する上で極めて重要となる可能性がある。

2007年7月3日、ミッションの延長が承認され、「テンペル1新探査（NExT）」と改名されました。この調査は、太陽への接近後に生じた彗星核の変化を初めて観察するものです。また、NExTはテンペル1のマッピングを拡張し、これまでで最も多くのマッピングが行われた彗星核となります。このマッピングは、彗星核の地質学に関する主要な疑問の解明に役立つでしょう。フライバイミッションは残りの燃料をほぼすべて消費し、探査機の運用終了を知らせると予想されていました。[ 29 ] AutoNavソフトウェア（自律航法用）は、太陽接近前の30分間、探査機を制御することになりました。[ 37 ]

ミッションの目的には以下が含まれていました。[ 37 ]

主な目的
  • テンペル第 1 彗星が 2 回連続して近日点を通過する間、つまり太陽の周りを一周する間に生じた変化を記録することで、彗星核の表面に影響を与えるプロセスに関する現在の理解を深めます。
  • テンペル 1 の核の地質図の作成範囲を拡張して、層の範囲と性質を解明し、彗星の核の形成と構造のモデルの改良に貢献します。
  • 滑らかな流れの堆積物、活動領域、および既知の水氷の露出に関する研究を拡大します。
二次目的
  • 2005 年 7 月にディープ インパクトによって生成されたクレーターを潜在的に撮影して特徴付け、彗星の核の構造と機械的特性をより深く理解し、クレーターの形成プロセスを解明します。
  • ダストフラックスモニター機器を使用して、コマ内のダスト粒子の密度と質量分布を測定します。
  • 彗星および星間塵分析装置を使用して、コマ内の塵粒子の組成を分析します。

テンペル1との遭遇

2011年2月15日午前4時39分10秒（UTC）、スターダストNExTは181km（112マイル）の距離からテンペル1に遭遇した。[ 8 ] [ 9 ]この遭遇中に推定72枚の画像が取得された。これらの画像には地形の変化が示されており、ディープインパクトでは観測されなかった彗星の一部が明らかになった。[ 38 ]ディープインパクトの衝突地点も観測されたが、クレーター内に物質が沈殿したため、ほとんど見えなかった。[ 39 ]

  • スターダストNExT宇宙船が最接近時に撮影したテンペル1。
    スターダストNExT宇宙船から撮影したテンペル1号の最接近時の様子
  • ディープ インパクトとスターダストの「前後」の比較画像。右側の画像にはディープ インパクトによって形成されたクレーターが示されています。
    ディープインパクト（左）とスターダスト（右）によるテンペル1の「ビフォーアフター」比較画像

延長ミッションの終了

2011年3月24日、UTC 23時頃、スターダストは残りの燃料を使い切るために噴射を行った。[ 33 ]宇宙船の燃料残量はほとんどなく、科学者たちは収集されたデータが宇宙船の燃料残量を推定するより正確なシステムの開発に役立つことを期待していた。データ収集後、アンテナの照準はそれ以上不可能となり、送信機はオフにされた。宇宙船は約3億1200万km（1億9400万マイル）離れた宇宙空間から確認応答を送信した。[ 5 ]

サンプル返却

ユタ州の試験訓練場の地上で見られる着陸カプセル
回収チームが見た着陸カプセル

2006年1月15日午前5時57分（UTC）、サンプルリターンカプセルはスターダストから正常に分離されました。SRCは午前9時57分（UTC）に大気圏に再突入し、[ 40 ]秒速12.9kmという、人工物としては史上最速の大気圏再突入速度を記録しました。[ 41 ]カプセルは劇的な再突入プロファイルを描き、110秒以内にマッハ36から亜音速まで減速しました。[ 42 ]最大減速は34Gで 、[ 43 ]再突入40秒後、ネバダ州スプリングクリーク上空55kmで発生しました。[ 42 ]ファイバーマテリアルズ社製のフェノール含浸カーボンアブレーター（PICA）熱シールドは、この急激な再突入中に2,900℃を超える温度に達しました。[ 44 ]その後、カプセルはパラシュートで地上へ降下し、最終的に10:12 UTCにアメリカ陸軍ダグウェイ性能試験場近くのユタ州試験訓練場に着陸した。[ 6 ] [ 45 ]その後、カプセルはユタ州からテキサス州ヒューストンのエリントン空軍基地に軍用機で輸送され、その後、予告なしの車列でヒューストンのジョンソン宇宙センターの惑星物質収集施設に陸路で移送され、分析が開始された。[ 7 ] [ 46 ]

サンプル処理

エアロゲルコレクター内の目に見えるダスト粒子
エアロゲルコレクター内の目に見えるダスト粒子

サンプル容器は、星間塵や彗星塵が汚染されていないことを確認するため、病院の手術室の100倍の清浄度を持つクリーンルームに運ばれた。 [ 47 ]予備的な推定では、少なくとも100万個の 微細な塵の粒子がエアロゲルコレクターに埋め込まれていることが示唆された。10個の粒子は少なくとも100 マイクロメートル（0.1 mm）の大きさで、最大のものは約1,000マイクロメートル（1 mm）の大きさだった。彗星塵コレクターの裏側に設置されたサンプルコレクターには、推定45個 の星間塵の衝突も見つかった。塵粒子は、市民科学プロジェクトStardust@Homeを通じてボランティアチームによって観測・分析されている。

採取されたサンプルの総質量は約1mgであった。[ 48 ]

2006年12月、サンプル分析の初期の詳細を議論した7本の論文が科学誌「サイエンス」に掲載されました。発見の中には、生物学的に利用可能な窒素を含む2本を含む幅広い有機化合物、拡散星間物質で観測されるものよりも長い鎖長を持つ土着の脂肪族炭化水素、オリビンや輝石などの結晶性ケイ酸塩に加えて非晶質ケイ酸塩が豊富に存在することなどがあり、これは地上観測から分光学的に以前に推定されていた太陽系と星間物質の混合との整合性を証明しています。 [ 49 ]含水ケイ酸塩と炭酸塩鉱物は存在しないことが判明し、彗星の塵が水性処理されていないことを示唆しています。返送されたサンプルでは、​​少量の純粋な炭素（C3H1N ）も発見されました。メチルアミンとエチルアミンはエアロゲルで発見されましたが、特定の粒子とは関連していませんでした。

2010年、アンドリュー・ウェストファル博士は、Stardust@homeのボランティアであるブルース・ハドソン氏が、エアロゲルの多数の画像の中に、星間塵粒子を含む可能性のある軌跡（「I1043,1,30」とラベル付け）を発見したと発表しました。[ 50 ]このプログラムでは、ボランティアによる発見はボランティア自身が認識し、名前を付けることができます。ハドソン氏はこの発見を「オリオン」と名付けました。[ 51 ]

Stardust@Home証明書

2011年4月、アリゾナ大学の科学者たちは、ウィルド2彗星に液体の水が存在する証拠を発見しました。彼らは、水の存在下で形成されたと思われる鉄と銅の硫化鉱物を発見しました。この発見は、彗星は氷の塊を溶かすほどには温まらないという従来の定説を覆すものでした。[ 52 ] 2014年春には、ディスカバリー計画のスターダスト探査機から星間塵の粒子が回収されたことが発表されました。[ 53 ]

スターダストのサンプルは現在、バークレーのウェブページでトレーニングを完了すれば誰でも識別できるようになっています。[ 54 ]

宇宙船の位置

帰還カプセルは現在、ワシントンD.C.の国立航空宇宙博物館に展示されています。NASA設立50周年にあたる2008年10月1日から展示が始まりました。帰還カプセルはサンプル採取モードの状態で、サンプル採取に使用されたエアロゲルのサンプルとともに展示されています。[ 55 ]

結果

彗星のサンプルは、初期太陽系の外側の領域が孤立した場所ではなく、星間物質が一般的に生存できる避難場所ではなかったことを示しています。[ 56 ]データは、高温の内部太陽系物質が形成され、その後カイパーベルトに移動したことを示唆しています。[ 57 ]

グリシン

2009年、NASAは、科学者たちが彗星で生命の基本的な構成要素の一つを特定したと発表しました。アミノ酸であるグリシンは、2004年にウィルド2彗星から放出され、スターダスト探査機によって捕捉された物質から検出されました。グリシンは隕石で以前にも検出されており、星間ガス雲でも観測されていますが、スターダストによる発見は彗星物質では初めてのものです。同位体分析によると、後期重爆撃期には、地球が合体した後、生命が進化する前の彗星衝突が含まれていました。[ 58 ] NASA宇宙生物学研究所を率いるカール・ピルチャー氏は、「彗星でのグリシンの発見は、生命の基本的な構成要素が宇宙に広く存在するという考えを裏付け、宇宙における生命は稀有なものではなく、ありふれたものであるという主張を強固にするものです」と述べています。[ 59 ]

参照

参考文献

  1. ^ a b c d e f g h i j k l m「スターダスト打ち上げ」(PDF) . jpl.nasa.gov (プレスキット). NASA . 1999年2月. 2001年11月16日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。
  2. ^ "スターダスト" . solarsystem.nasa.gov . NASA . 2017年12月22日. 2022年12月2日閲覧。
  3. ^ 「Instrument Host Information: Stardust」 .惑星データシステム. NASA . 2018年1月20日閲覧。
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