欧州宇宙機関 (ESA) の木星ミッションである JUICE は、エウロパを周回するほど強力ではありません。これが理由です

欧州木星氷衛星探査機 (JUICE) 探査機は、来週、木星の衛星の野心的な探査ツアーを開始します。しかし、このミッションでは、生命を与える可能性のある衛星エウロパをほんの少し垣間見るだけです。理由は次のとおりです。

ヘアドライヤーの半分ほどの小さな電力で生き残り、電子機器を放射線から保護する「核バンカー」を特徴としています。木星氷衛星探査機（JUICE）それに太刀打ち出来ない驚異の技術ですエウロパ長い間。小さい木星4 つの主要な衛星は、世界で最も可能性の高い場所である可能性があります太陽系氷に覆われた海で地球外生命体をホストする。しかし、NASA によると、月の周りの環境は非常に過酷で、せいぜい 2 か月で探査機が死滅してしまうほどです。

木星に行くのは決して簡単ではありません。近づくほどガス巨人そして、あなたが近くに長く滞在すればするほど、それは難しくなります。 5回離れて太陽地球から見ると、木星は太陽系のトワイライトゾーンに住んでおり、地球が得る太陽光の約 4% しか受けていません。これは、太陽エネルギーに依存したい訪問宇宙船には、大規模な太陽電池アレイが必要であることを意味します。挑戦はここから始まります。木星の磁場は木星の10,000倍強い土地宇宙船の科学的測定に影響を与える可能性があると、JUICE宇宙船を構築するコンソーシアムを率いたエアバス・ディフェンス・アンド・スペースの科学プログラムの責任者であるジャスティン・バーンはSpace.comに語った。何よりも悪いことに、この超強力な磁場は、木星とその近くの超火山活動の活発な月によって荷電されている粒子を閉じ込めます。あよ惑星の周りの空間を汲み上げます。その結果、地球のすぐ近くの放射線レベルは、核爆発の震源地と同じくらい高くなります。

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衛星放射線病

エウロパは、月と地球の間の距離のほぼ 2 倍である 417,000 マイル (671,000 km) の距離で木星を周回しており、木星に 2 番目に近い月です。エウロパの周りの放射線レベルは、最も近いイオの周りほど高くはありませんが、科学者は、エウロパの周りの軌道にある物体が 1 日で受ける放射線量は 5.4 Sv であり、通常よりも 2 倍以上高いことを知っています。人間に深刻な放射線障害を引き起こします。もちろん、宇宙船は人間ではありませんが、バーンは、これらの放射線レベルが宇宙船の設計者が構築するのに慣れているレベルを超えていることを認めています.

「私たちは宇宙での放射線にとても慣れています」とバーンは言いました。「地球周回ミッションは地球を通過しなければならない放射線帯しかし、そこの放射線レベルは、宇宙船が木星の近くで経験するレベルにはほど遠いものです。」

高レベルの放射線は、電子機器やソーラーパネルにとって悪いニュースです。バーン氏によると、放射強度が高いほど、電子システムの故障が早くなり、ソーラーアレイの劣化も早くなります。このため、NASA 固有のエウロパクリッパーこのミッションは、月の軌道から直接エウロパの生命の痕跡を探すのではなく、木星のより広い軌道にいる間、短期間の定期的な訪問を行います。欧州宇宙機関 (ESA) が木星の最大の月を選択したのはこのためであり、やや快適ですガニメデ、JUICEの第一の目標として。

JUICE Electronics のジュピターエクスプローラエウロパは、惑星周辺の強烈な放射線から保護するため、鉛線のボールトに収められています。（画像クレジット：ESA）

居心地の良いガニメデ

科学者によると、ガニメデはエウロパよりも生命を宿す可能性が低いですが、月は退屈ではありません。太陽系で最も小さい惑星よりも大きい水星ガニメデは太陽系全体で最大の月であり、独自の磁場を生成することが知られている唯一の月です。 2034 年、JUICE が木星に到着してから 3 年後 (すべてが計画通りに進めば)、ガニメデは地球の月から遠く離れた最初の月になります。月軌道上の宇宙船。

ガニメデは 665,000 マイル (1,070,000 km) の距離で木星を周回しており、4 つの主要な衛星の中でガス巨人に 3 番目に近い衛星です。バーン氏は、ガニメデ周辺の放射線はヨーロッパの約 100 倍弱いと述べています。ただし、JUICE 宇宙船は、以前に使用されたソリューションのいくつかがなければ、この環境で長く生き残ることはできません。

宇宙船の心臓部には、重さ 2.7 トン (2.42 メートルトン) の鉛で裏打ちされた金庫があり、宇宙船のすべての電子機器 (木星系の極限環境を研究するために設計された科学機器を除く) を収納しています。

「ジュースには何キログラムもの鉛が含まれている」とバーン氏は語った。「これにより、電子機器に到達できる放射線の量が効果的に制限され、寿命が延びます。しかし、最終的には死んでしまいます。それを永遠に止めることはできません。」

宇宙船がヨーロッパに行くとすれば、鉛で裏打ちされたこの小さな核バンカーはもっと強力でなければならない、とバーンは付け加えた。

太陽電池アレイ展開試験中の探査機JUICE。

JUICE ソーラーアレイは、914 平方フィート (85 平方メートル) の面積をカバーしますが、木星の周りの薄暗い世界では、ヘアドライヤーと同じ量のエネルギーしか生成しません。（画像クレジット：エアバス）

ソーラーパネルの死

しかし、電子システムを保護するための解決策はありますが、ソーラーアレイは放射線に対して非常に脆弱です。バーン氏は、木星周辺の過酷な環境でジュースのソーラーパネルが劣化し、最終的にはミッションの終焉につながると考えています。

太陽から木星までの距離と、木星周辺の太陽光の強度が低いことを考えると、JUICE のソーラーパネルは巨大だったに違いありません。 2 つの十字形の翼として設計された 2 つのアレイは、915 平方フィート (85 平方メートル) の領域をカバーします。この巨大なサイズと約 30% という記録的な効率にもかかわらず、アレイはヘアドライヤーに電力を供給するのに十分な電力を生成しません、とバーン氏は言います。

「それは実際には非常に少量のエネルギーであり、放射線によって寿命が尽きるにつれて、タスクを実行するのに十分なエネルギーがなくなるまで性能が低下します」とバーンは言いました.

JUICE は、最初に木星、次にガニメデを周回する合わせて 4 年間生き残るように設計されました。ガニメデの軌道に入る前に、宇宙船はエウロパの 2 回のフライバイを行います。カリストガニメデでは12。バーンは、ヨーロッパ中のエアバスのエンジニアと協力者が、その使命を達成するのに十分強力な宇宙船を構築したと確信しています. ただし、他の多くのミッションとは異なり、JUICE が平均余命を超える可能性は低いです。

「それはもう少し続くかもしれませんが、他の多くのミッションのように 10 年も続くことはありません」とバーンは言いました。

強烈な放射線環境に加えて、ミッションは大量の燃料を大量に消費するため、大量の燃料を消費します。木星の衛星.

「多くのコース修正、コース変更があるだろう」とバーンは語った。「大量の燃料が必要になる。最初に燃料がなくなるか、ソーラーアレイが分解され、それで仕事が終わる」

オペレーターは、宇宙船が制御不能になるのを防ぐために、JUICE ミッションをガニメデに墜落させることで、時間内に終了させたいと考えています。宇宙ゴミそして、後にエウロパに衝突し、陸生微生物で汚染される可能性があります。科学者たちは、ガニメデが生命を宿す可能性は低いと考えており、その表面は（より活発なエウロパのそれとは異なり）地下の海と接触していないように見えるため、専門家は月の純粋な光をジャミングするジュースについて心配していません。アイスクラスト。 .

欧州宇宙機関 (ESA) のジュース宇宙船は、木星の衛星ガニメデを周回しています。

木星最大の衛星ガニメデがJUICEのメインターゲットとなる。 (画像クレジット: ESA/ATG MediaLab)

では、ジュースをヨーロッパ周回軌道に送るには何が必要でしょうか?

しかし、これらすべての課題があるということは、太陽系で地球外生命体が生息する可能性が最も高い場所であるエウロパを宇宙船が周回することは不可能であることを意味するのでしょうか?

バーン氏によると、エンジニアは現在、滅菌された着陸船を遠い将来にヨーロッパに送ることを期待して、これらの可能性を研究しています。

バイエルンは「見られるのは挑戦だ。「電子機器の保護を強化し、おそらくはるかに大きな太陽電池アレイが必要になるでしょう。それは、より多くの質量を意味します。しかし、私たちはおそらくそれを行うことができます.」

によると、そのようなタスク ESA の JUICE 発射キット (新しいタブで開きます)は、NASA の JUICE とクリッパー (来年打ち上げ予定) がミッションを完了してから数年後まで離陸しませんでした。成功する2つのタスク NASAのジュノー 2016 年から木星を研究しているこの宇宙船は、エウロパでの潜在的な微生物生命との最後の出会いの舞台を整えています。

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Sasaki Manami

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