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惑星協会の「ライトセイル2号」が撮影した地球と自身の帆

Posted by moonrainbow on 03.2020 地球   0 comments   0 trackback
ライトセイル2号が捉えた地球と自身の帆

惑星協会の実証機「ライトセイル2号」

惑星協会の実証機「ライトセイル2号」が撮影した、自身の帆と地球の画像が公開されました

ライトセイル2号は太陽の光を受けて航行するソーラー・セイルの実証機で、2019年6月に打ち上げられました。本体からは、上画像のような32平方メートルの帆が展開されます。

すでに軌道上を8ヶ月にわたり飛行している、ライトセイル2号。飛行データからは、太陽電池を実証機の両サイドに設置すべきだったなどの改善報告があげられています。

ライトセイル2の予定運用期間は約1年。この技術が実証されれば、将来的には探査機や人工衛星の推進力などとしての応用が期待されています


Image: The Planetary Society

2020-02-2
Soraeより

小惑星の地球衝突を回避する方法

Posted by moonrainbow on 01.2020 地球   0 comments   0 trackback
MITの研究者が「小惑星の地球衝突を回避する方法」を考案

小惑星の軌道をそらせる方法を示したイメージ図
小惑星の軌道をそらせる方法を示したイメージ図。小惑星(左)の上に見える探査機で物理的な性質を調べ、衝突体(中央下)をぶつけることで軌道を変更する(Credit: Photo collage: Christine Daniloff, MIT)

将来、地球に衝突しそうな小惑星が見つかったとき、人類はその軌道をそらせるために衝突体を発射する。まるで映画のような話ですが、今回発表された研究では、小惑星の軌道を変更するための現実的な方法が実際に検討されています

■「探査機」と「衝突体」のペアで小惑星の軌道をそらせるミッションを想定

Sung Wook Paek氏(マサチューセッツ工科大学、研究当時)らの研究チームが検討したのは、地球に接近する軌道を描く地球接近天体(NEO:Near Earth Object)のなかでも特に衝突の危険性が高い「潜在的に危険な小惑星(PHA:Potentially Hazardous Asteroid)」の軌道を変更する方法です

この研究におけるポイントは、小惑星が地球の近くにある「キーホール(keyhole、鍵穴)」と呼ばれる特定の領域を通過させないことにあります。小惑星がキーホールを通過すると地球の重力の影響によって軌道が変化し、次回の接近時に地球へ衝突する軌道に乗ってしまうのです。

無人探査機の燃料を節約する手段として、地球などの重力を利用して軌道を変更する「スイングバイ」と呼ばれる方法があります。小惑星のキーホール通過は、言ってみれば「地球に衝突する軌道へ乗るためのスイングバイ」のようなものです。

今回の研究では、小惑星がキーホールを通過するまでの期間に応じて、軌道をそらせるための3通りのミッションが提案されています。基本となるのは「小惑星の物理的な性質を調べるための探査機」と「小惑星の軌道をそらせるための衝突体」の組み合わせで、探査機によって得られた小惑星の情報をもとに、衝突体の仕様を調整します。

もしもキーホール通過までに十分な猶予があれば、本番の衝突体よりも前に「テスト用の衝突体」をぶつけてみて、軌道が変化する様子などを調べることができます。逆に時間的な猶予があまりなければ探査機は送り込めず、いきなり衝突体をぶつけることになります。

研究チームによると、「地球に衝突するかもしれない」として十数年前に話題になった小惑星「アポフィス」の場合、キーホールの通過まで5年以上の猶予があれば「探査機」と「2つの衝突体(テストと本番)」を送り込めます。猶予が2年以上5年以下なら、衝突体は本番の1つだけしか送り込めません。もしもキーホール通過が1年以内に迫ってしまうと「手遅れかもしれない」とPaek氏は語ります


■地球衝突の可能性はイトカワ、リュウグウ、ベンヌにも

リュウグウ
はやぶさ2が訪問したリュウグウも「潜在的に危険な小惑星」の一つ(Credit: JAXA, University of Tokyo and collaborators)

PHAは地球のかなり近くまで接近することが知られており、たとえば前述のアポフィスの場合、2029年4月に地球の静止軌道のすぐ外側を通過するとされています。以前はこの接近時にアポフィスがキーホールを通過し、2036年に地球へ衝突する可能性が危惧されていましたが、2036年までに衝突する可能性はないことがその後に判明しています。

日米の小惑星探査機が訪問した小惑星もPHAに分類されていて、宇宙航空研究開発機構(JAXA)の「はやぶさ2」がサンプル採取を実施した「リュウグウ」は2076年12月におよそ150万kmのところを、現在NASAの「オシリス・レックス」がサンプル採取の準備を進めている「ベンヌ」は2060年9月におよそ75万kmのところを通過すると予測されています。初代「はやぶさ」が訪問した「イトカワ」も、しばらく先ですが2167年4月におよそ368万kmのところを通過するとみられています。

ただ、小惑星は惑星や太陽の影響を受けて軌道が変わりやすく、長期的な軌道の予測が困難な天体です。今は衝突の危険性がないとされていても、今後の軌道の変化によっては衝突の可能性が高まるおそれもあります。PHAをはじめとした小惑星を監視し、可能であればその軌道を変更することは、「小惑星の衝突」という大規模な災害を防ぐ上で欠かせない技術となっていくはずです。

2007年にNASAが提出した報告書では、小惑星の軌道をそらせる最も効果的な方法として核兵器が挙げられています。映画さながらの手段ですが、地球に放射性降下物がもたらされる可能性もあるため、実際に使用すべきかについては議論が続いています。探査機と衝突体の組み合わせによってキーホールの通過を未然に防ぐことで衝突を回避できるのであれば、ハイリスクな核兵器の使用もまた避けられるかもしれません。

なお、NASAは来年2021年7月に「DART」という探査機の打ち上げ計画を進めています。DARTは小惑星「ディディモス」の衛星に衝突してその軌道を変更させることを目的としており、衝突体による小惑星の軌道変更実現に向けた重要な一歩となる予定です


Image Credit: Photo collage: Christine Daniloff, MIT

2020-02-25
Soraeより

隕石から75億年前に形成された粒子

Posted by moonrainbow on 06.2020 地球   0 comments   0 trackback
太陽系よりも古い、地球上で最古の物質が発見される

太陽誕生より前に形成

地球上で最古の物質が発見されました。それは太陽系よりも数十億年は古いのです

 国際的研究グループが発表した最新の研究によると、その微細な粒子は、50~70億年前に遠方のどこかの星で形成され、それが隕石に閉じ込められて地球に運び込まれたのだそうだ

太陽誕生より前に形成された太陽系外起源の粒子
 
太陽の年齢は46億歳だが、隕石からこれ以前の粒子が発見されたことが、これまでにまったくなかったわけではない。ただしきわめて珍しい。

 太陽系の同位体組成とはまったく異なる同位体組成をもつ太陽系外起源の粒子は「プレソーラー粒子」と呼ばれており、小さく、しかも岩石の奥深くに埋れている。当然、そう簡単には見つからない。

 プレソーラー粒子が発見された事例としては、1969年9月にオーストラリア上空で爆発し、破片を飛散させた「マーチソン隕石」が挙げられる


太陽誕生より前に形成1
マーチソン隕石
image credit:wikimedia commons

 米フィールド自然史博物館は52キロのマーチソン隕石を入手し、入念に調査。内部からは炭化ケイ素の微細な粒子が数多く発見され、隕石の起源が太陽系の外にあり、それよりも古いであろうことが判明した。

 ただし、1990年代のその時点では、分析機器の性能の限界ゆえに、正確に年代を特定することができなかった


75億年前に形成された粒子
 
宇宙を飛び交う宇宙線は、隕石のような物体を透過して新しい元素を形成するなど、内部にその痕跡を残す。新しい元素は宇宙線に暴露した期間が長ければ長いほどたくさんできるので、ここから暴露していた長さを推定することができる。

 そこで今回の研究グループは、最新の走査電子顕微鏡、二次イオン質量分析、希ガス質量分析によって、こうした宇宙線の暴露による影響を調査した。

 炭化ケイ素のプレソーラー粒子40個を解析したところ、ヘリウムの同位体3Heとネオンの同位体21Neが発見。

 研究著者のフィリップ・ヘック氏(フィールド自然史博物館、シカゴ大学)によると、粒子の6割が46~49億年前のものだったという。だが1割は55億年よりも古く、最古のものではじつに75億年の時間が経過していた


太陽誕生より前に形成2
Janaina N. Avila

星の形成が活発だった時期に誕生した物質
 
特に若い方の粒子の年齢は予想外で、天の川について驚きの歴史を明かしているという。

 「私たちの仮説は、49~46億年前の粒子の大半が、星の誕生が活発だった時期に形成されたというものです。太陽系が誕生する以前、普通よりも星の形成が頻繁に起きていた時期がありました」とヘック氏は説明する。

 その時期は今から70億年ほど前のことだと考えられている。やがて、そのときに誕生した星々が死ぬと、中に形成されていたプレソーラー粒子は流出し、外宇宙へと吹き流れ、ついにはマーチソン隕石のような天体に取り込まれた。

 しかし、まさかプレソーラー粒子が、たとえば超新星の衝撃波に耐えられるとは考えられないので、ヘック氏らは、塊としてまとまり、周囲の粒子を盾にしたに違いないと推測している

 
This is The Oldest Material on Earth!


星が誕生するペースは一定ではないという科学的知見
 
またヘック氏によると、隕石の中に閉じ込められていた粒子から見つかった激しいスターバースト(銀河の衝突などで生じた大量の星間ガスによって、数多くの恒星が形成される現象)の痕跡は、星の形成ペースが衰えたことの証左だという。

 「銀河で星が形成されるペースは常に一定という意見もありますが、粒子のおかげで、70億年前のこの銀河では星が活発に形成されていたという直接的な証拠を得ることができました。これこそが、今回の研究の主要な発見です」とヘック氏は述べる。

 小さな粒子が地球に到達するまでの旅路を想像すれば、そこに秘められた壮大なロマンを感じられるかもしれない。

 この研究は『PNAS』に掲載された


2020年01月24日
カラパイアより

日本に「航空宇宙自衛隊」は必要か?

Posted by moonrainbow on 12.2020 地球   0 comments   0 trackback
航空自衛隊は「航空宇宙自衛隊」へ。2020年内に小規模の「宇宙作戦隊」が新設

入間航空祭2019 ブルーインパル
入間航空祭2019 ブルーインパルス(Credit:PhotoAC 玄太)

日本政府は、航空自衛隊を「航空宇宙自衛隊」に改称する方向で検討に入ったことを、共同通信など大手メディアが報じています

近年、宇宙ゴミの問題や、中国やロシアの宇宙開発分野における事実上の軍事利用が懸念されており、日本でも宇宙に関する防衛力強化が必要であると判断。これまでに米戦略軍主催の「グローバル・センチネル」に参加するなど日本では「宇宙部隊」設立に向けて準備を進めていました。2020年度には20人規模の「宇宙作戦隊」を新設し、不審な人工衛星などの監視を行います。なお「航空宇宙自衛隊」への改称時期は早ければ2021年になることも明らかにしています。

また、アメリカにおいても、ロシアや中国の宇宙空間の衛星攻撃兵器(ASAT)の開発などの軍事利用化を懸念していること、宇宙においても米国の優位性を確保することをかねてより主張しており、2020年迄に予定していた第6の軍種となる「宇宙軍」を2019年12月20日に創設するなど、宇宙からの主導権や防衛に対して各国が注目しています


2020-01-06
Soraeより

40億年後の夜空はこう見える

Posted by moonrainbow on 04.2020 地球   0 comments   0 trackback
アンドロメダ銀河と天の川銀河が衝突

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NASA, ESA, Z. Levay and R. van der Marel (STScI), T. Hallas, and A. Mellinger
我々が暮らす天の川銀河は約40億年後に、最も近い銀河であるアンドロメダ銀河と衝突し、融合すると見られている。

お互いをすり抜け、一度は通り過ぎる2つの銀河ですが、互いの重力に引き戻され、最終的には銀河核の融合を起こします。銀河とその無数の星々が迫り来る様子の想像図をNASAが製作しました

アンドロメダ銀河の接近は壮大な光景を夜空に映し出します。しかし、地球の生き物がその景色を目にすることはなさそうです。その頃には、太陽が金星の軌道上に達するまでに膨張し、地球を焼き尽くしています。

アンドロメダ銀河は、我々の天の川銀河に向かって時速25万マイル(時速約40万キロメートル)の速度で接近しています。約250万光年という長い旅路ですが、約40億年後には天の川銀河にぶつかると見られています。

もし2つの銀河が衝突すれば、美しい光景が作り出されるでしょう。アンドロメダ銀河はまず、接近するにつれて地球の空にかかる天の川を歪めます。そして最終的に2つの銀河の銀河核は融合します。

不運にも地球上の生命はすべて、このスペクタクルを目にする前に死に絶えることとなります。その頃には、エネルギー不足に陥りはじめた太陽が金星の軌道上に達するほど膨張し、地球は現在の水星並の灼熱の星となるからです。

そこでNASAは想像図を作成し、アンドロメダ銀河と天の川銀河の衝突が織りなす光景を段階ごとに描きだしました


2019年11月18日
Business Insider Japanより
 

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