ディープインパクトのしくみ

彗星は天文学の歴史の旅の玉です。それらの起源は、約46億年前の太陽系の形成にまでさかのぼります。ときに太陽が形成された、それはガスや塵が空間に払拭される原因となりました。これらの物質のいくつかは後に惑星を形成しましたが、これらのガスと塵の量は太陽の周りの軌道に落ち着きましたが、太陽から遠く離れていました。

彗星は、約40億年前に形成された、氷、塵、有機物、そしておそらく岩石を含む、これらの物質の固結した球体であると考えられています。彼らが太陽系を移動するとき、彼らは追加の破片を拾います。このように、彗星は太陽系の歴史への窓です。しかし、直径が最大60マイル（100 km）であるため、それを研究するために、大きな網に手を伸ばして引っ掛けることはできません。

それでも、科学者たちは情報を入手する方法を模索しています。2005年1月12日、NASAのディスカバリーミッションディープインパクトは、彗星の表面下を探査する目的で打ち上げられました。2005年7月4日、ディープインパクトはテンペル第1彗星に遭遇しました。

この記事では、彗星がどのように形成されるか、彗星がどのような秘密を持っているか、そしてディープインパクトミッションがどのように彗星を発見しているかを学びます。

内容

1. 基礎
2. ミッションの背後にある科学
3. ミッションの背後にある筋肉と心
4. どのように深い影響が生じたのか

彗星テンペル第1彗星は、それが彼らの構造と組成を含む彗星、については、チェックアウト（2005年7月にディープインパクト宇宙船に遭遇したとき、おおよそ3.7マイル（6キロ）の直径に核からなる、そのほとんどの固体の段階にあった方法彗星は機能します。）ディープインパクトミッションの背後にある主な目標は、同じ彗星の内部と外部を研究することでした。

ディープインパクト宇宙船は、フライバイとインパクターの2つの部分で構成されていました。宇宙船が彗星に近づくと、2つの部分が分離しました。インパクターは彗星の進路に身を置き、2つの物体の間に衝突を引き起こしました。

衝突により彗星にクレーターができ、それが地表よりかなり下になり、太陽系の誕生時に形成された「原始的な物質」である保護された物質が露出しました。衝突時に火口から出てきた物質と、火口が露出した彗星の特性の両方を研究することにより、科学者たちは今や、初期の太陽系について前例のない見方をしています。衝突クレーターの詳細については、「深い影響：クレーター」を参照してください。

科学者がディープインパクトミッションを開発していたとき、彼らは次の目的を設定しました。

彼らは、これらの目的から収集した情報が、彗星に関する3つの主要な質問に答えるのに役立つことを望んでいます。

科学者たちは、彗星の核は2つの層で構成されていると信じています。マントルと呼ばれる外層と、無垢と見なされる内層です。彗星が太陽系を通過すると、そのマントルが変化します。太陽に近づくと、外部の氷の一部が昇華して追い払われます。また、追加の破片に遭遇して拾う可能性があります。しかし、彗星の保護された手付かずの内部は、彗星の移動の影響を受けないと考えられており、彗星が形成されたときの状態である可能性があります。科学者たちは、2つの層の違いを研究することで、太陽系の性質、その形成と長年にわたる進化の両方について多くのことを知ることができると信じています。

科学者が彗星について持っているもう一つの主要な質問は、それらが太陽の熱のために休眠状態になるか絶滅するかどうかです。休眠彗星マントルを手付かず内部層密封しているものである、とNOガスが外側層および彗星のうち、この内部層から渡しません。絶滅彗星は、すべてのその核の中でこれ以上のガスを持っていない、そのように変更されることはありません。ディープインパクトミッションの結果は、科学者にマントルの性質のより良い見方を与え、テンペル第1彗星が活動しているか、休眠しているか、絶滅しているかを決定することを可能にします。

インパクターの衝突の結果は、彗星の性質に関する多くの情報を提供します。クレーターの形成、それが形成された速さ、そしてその最終的な寸法は、マントルと原始的な層がどれほど多孔性であるかを科学者に伝えます。火口サイトから放出された物質がどのようにその多孔性と密度の両方を示し、潜在的には彗星の質量も示すかについての研究。クレーター形成プロセス全体からの情報は、実際にどのような種類の物質が彗星を構成しているかを示す可能性があります。これは、科学者が彗星がどのように形成され、時間の経過とともにどのように進化したかを理解するのに役立ちます。

おっとっと

多くの科学者は、いくつかの絶滅したまたは休眠中の彗星が小惑星と誤認されていると理論づけています。

ディープインパクト宇宙船は、フライバイ宇宙船とインパクターの2つの部分で構成され、スポーツ多目的車とほぼ同じサイズでした。フライバイには、イメージング、赤外分光法、光学ナビゲーション用の高解像度機器（HRI）と中解像度機器（MRI）が搭載されています。固定ソーラーアレイとNiH2バッテリーを使用して電力を供給します。インパクターは、テンペル第1彗星に衝突する24時間前まで、フライバイに取り付けられたままでした。

一旦解放されると、インパクターは、高精度のスタートラッカー（星を見ることによってナビゲートする）、インパクターターゲットセンサー（ITS）、およびこのミッションのために特別に開発された自動ナビゲーションアルゴリズムを使用して、彗星の進路に自らを導きました。インパクターには、より正確な弾道と姿勢制御のための小さなヒドラジン推進システムも含まれていました。HRI、MRI、ITSは協力して、フライバイ宇宙船を彗星に導き、衝突前、衝突中、衝突後の科学データを記録しました。

完全な飛行システムは、2005年1月にボーイングデルタIIロケット（ロケットエンジンの仕組みを参照）のペイロードとして打ち上げられました。2005年7月初旬にテンペル1に遭遇しました。衝突の24時間前に、インパクターはフライバイ宇宙船から切り離されました。 。この時点で、フライバイは減速し、彗星を通過するときの衝撃を観察するために自分自身を配置しました。

インパクターがフライバイ宇宙船を離れると、太陽に照らされた側の彗星に衝突するように配置され、より高品質の画像が可能になります。

フライバイの画像装置は、衝突後10分以上核を観測し、衝突、クレーターの発達、クレーター内部を画像化しました。フライバイはまた、核とクレーターサイトの分光分析を取得しました。すべての画像と分光分析を地上のディープスペースネットワークに送り返しました。

ディープインパクトは、アランデラメアとマイクベルトンがハレー彗星を研究するための共同作業に取り組んでいたときに始まりました。 「ハレー彗星のデータを入手して調べたところ、彗星は想像していたよりもはるかに黒く、石炭よりも黒いことがわかりました。そこで、どうしてこれが起こるのだろうかと自問しました。」デラメアは言った。 「この黒い層がどのように蓄積されたかについて、私たちはますます興味を持ち始めました。」 1996年に、現在マイク・アハーンが加わっているベルトンとデラメアは、NASAに提案を提出しました。彼らは別の彗星、今回はファエトンという名前の死んだ彗星を探検したかった。彼らは、インパクターを使って彗星を打ち、その結果を観察することにしました。しかし、NASAは彼らが彗星を打つことができると確信していませんでした。 NASAは、ファエトンが彗星であるとさえ確信していませんでした。

Delamere、Belton、およびA'Hearnは引き続きプロジェクトについて考え、それを行うためのより良い方法を見つけようとしました。1998年、A'Hearnがチームのリーダーシップを引き継ぎ、2度目のプロポーズを行いました。今回は、アクティブな彗星であるテンペル第1彗星に衝突する予定でした。また、誘導システムをインパクターに追加し、目標を達成するのに十分なほど宇宙船を制御できる可能性を高めました。NASAは新しい提案を受け入れ、プロジェクトに資金を提供することに同意しました。ディープインパクトミッションが誕生しました。

Deep Impactは、メリーランド大学、カリフォルニア工科大学のジェット推進研究所、およびBall Aerospace and TechnologyCorporationの間のパートナーシップです。

ディープインパクトと関連トピックの詳細については、次のページのリンクを確認してください。

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