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PowerPoint プレゼンテーション - 北海道大学

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Academic year: 2024

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全文

(1)

天文

1

年目 桑原遥香

 

小学生じゃない

小惑星

1

(2)

基本方針

1.総論 小惑星とは

 

2.各論 小惑星探査の歴史

 

 

~はやぶさ、

Dawn

、はやぶさ2、

OSIRIS- Re

x~

3.各論 小惑星探査のこれから

 

2

(3)

1.総論 小惑星とは  

太陽系外縁天体を除いた太陽系小天体のうち、

星像に拡散性分のないもの。

撮影したとき点像が写っていたら小惑星、そ れ以外は彗星。

太陽系小天体:太陽系の天体のうち惑星、準惑 星、衛星を除いたもの

3

(4)

小惑星とは

小惑星帯に惑星を形成するのに十分な塵が無 かったため、惑星にまでなれなかった子たちで あるという説。

       

塵→微惑星→原始惑星→惑星

https://news.walkerplus.com/article/43428/229646_615.jpg

4

(5)

ある程度大きくなった天体同士が木星の重力の影響を 受けて衝突してできた破片であるとする説も。

  →軌道が似通っているため(族)。直径 950

㎞「ケ レス」の存在。

http://katimemo.com/wp-content/uploads/2018/05/62d1ff3c2c87b072167e1986947875b1-547x350.jpg

5

(6)

命名規則

仮符号

 

ex)

リュウグウ

   

162173

  1999     JU3        

発見年

   

発見時期

1999

年の6月の前半に

99

番目に発見

信頼できる軌道が計算されると正式な登録番号が与えられ る。

その後「リュウグウ」など名前がつくことも。

(国際天文学連合

  International Astronomical Union

6

(7)

小惑星の分類

軌道による分類

・小惑星帯:主にここに分布。火星と木星の間。

・地球近傍小惑星:地球に接近する軌道。監視が 必要なのは約

8500

個。 →アポロ群、アモール

 

群 アテン群

 

・トロヤ群:ある惑星(主に木星)と軌道を共有 する。

・小惑星族:軌道長半径、離心率などが類似。主 に小惑星帯の中にみつかっている。

7

(8)

https://www.hazardlab.jp/contents/post_info/3/1/0/31072/near-earth-asteroid_ESA-2- 250x250-1.png

https://www.ytv.co.jp/conan/character/character2/images/img_kid.png

8

(9)

反射スペクトル分類

・岩石質(ケイ素質)の天体 →

  S

型、A型、

Q型、R型

etc

     

たいていの隕石はコレ。

・暗い炭素質の天体 →

  C

型、B型、

G

etc

     

炭素質隕石の起源と考えられる。隕石全

体に占める割合は少なめ。

・金属質の天体 →

  X

型、T型、V型etc

9

(10)

隕石

2mmより大きい (それ以下→宇宙塵)

 

落下隕石と発見隕石

石質隕石 →コンドライト(87

  %

/

エコンドラ イト

鉄隕石

石鉄隕石

10

(11)

2.各論 小惑星探査の歴史  

はやぶさ、

Dawn

、はやぶさ2、

OSIRIS-Re

https://www.ytv.co.jp/conan/character/character3/images/img_megure.png

11

(12)

はやぶさ( JAXA )

・目的

世界で初めて小惑星(イトカワ)から物質を採 取する。

隕石と小惑星との関係を探る。

https://i.pinimg.com/736x/61/d4/e5/61d4e522afc3c49937bf9247dbff440f.jpg

12

(13)

・期待された新たな試み

イオンエンジンによる惑星間の航行

イオンエンジンと地球スイングバイを併用し た軌道制御

光学観測による自律的な小惑星への誘導

微小重力下でのサンプル採取技術

惑星間空間から地球上へのカプセル回収

13

(14)

    2003.05.09  

打ち上げ

    2004.05.19  

スイングバイ

    2005.07  

スタートラッカでイトカワ撮影成功

       

(探査機の向きを確認)電波観測も加え、軌

道を決定

http://www.astroarts.co.jp/special/2005hayabusa/image/orbit1.gif

https://dic.nicovideo.jp/oekaki/417543.png

14

(15)

2005.11.20

一回目のタッチダウン

.11.26    

二回目のタッチダウン

2010.06.13  

地球帰還

       

イトカワ

535×294×209m

http://sundai.sakura.ne.jp/getsurei/2012getsurei/nakamura/Itokawa.jpg

15

(16)

サンプル採取の手順(自律的)

ターゲットマーカー投下

近距離レーザー距離計でイトカワ表面の傾斜を計測 姿勢を調整し、降下

サンプラーホーン接地(=着陸)

火薬を爆発させ金属弾をイトカワ表面に打ち込む

上昇途中で停止し、慣性で舞い上がり続ける破片を格納庫に収める

16

(17)

はやぶさの Ψ 難

リアクションホイール故障(姿勢制御)

 

→常時化学エンジンで制御も軌道の変化量増加

探査ロボット「ミネルバ」着陸ならず

 

→3億㎞の時差があった。

化学エンジンの燃料漏れ

 

→航行用のイオンエンジンを転用

交信が途絶える

 

→完全に運で持ち直す。

火薬が爆発しなかった。

  → 2

回の着地で破片はできた。

https://sdl-

stickershop.line.naver.jp/products/0/0/3/7605/iphone/main@2x.png

やばいで工藤!

 

ピンク頭がでしゃばってきよった

17

(18)

http://livedoor.blogimg.jp/nara_suimeishi/imgs/a/3/a38d6c4b.jpg

18

(19)

2003.05.09  

打ち上げ

2004.05.19  

スイングバイ

2005.07  

スタートラッカでイトカワ撮影成功

       

電波観測も加え、軌道を決定

リアクションホイール3個中2個故障→化学エンジンに ミネルバ着陸できない

2005.11.20  

一回目のタッチダウン(失敗)

燃料漏れ。

.11.26  

二回目のタッチダウン

交信途絶える→復活 火薬爆発せず。

2010.06.13  

地球帰還

(バッテリー一部故障、燃料・酸化剤漏れ、計器データ残量0)

19

(20)

イトカワ(アポロ群)

スペクトル:S型 (岩石質)

 

直径:

0.33km

平均密度:

1.90g/

㎤ 軌道長半径:

1.324 au

離心率:

0.280

公転周期:

1.52

https://i.pinimg.com/originals/71/38/46/713846c2179bd9d07bd74609834ad1d2.png

20

(21)

http://www.isas.jaxa.jp/j/snews/2005/image/1101/fig05.jpg

21

(22)

イトカワの不思議な表面

「由野台」(巨大岩塊)

「表面の岩塊は隕石衝突時クレーター内部から吐 き出される。」

巨大な瓦礫どうしが互いの弱い重力でゆるく結 びついている?

岩塊に覆われた険しい地域と砂利の平坦な地域 がくっきり分かれている。

22

(23)

Dawn ( NASA )

ケレス、ベスタの探査

• 2007

9

27

日打ち上げ

太陽系初期の状態を探る。

史上初めて小惑星帯に半永久的にとどまる人 工物となった。

23

https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/t/teriamon- 5/20161022/20161022204738.jpg

(24)

ケレス(小惑星帯)

準惑星

スペクトル:

G

型 (炭素質)

 

直径:

945km    

小惑星帯最大の天体

 

平均密度:

2.161g/

軌道長半径:

2.769 au

離心率:

0.076

公転周期:

4.61

形成段階で地下水による冷たく湿った状態を経験。

24

(25)

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c1/Ceres_Cutaway_japan

ese.png/250px-Ceres_Cutaway_japanese.png

25

(26)

ベスタ(小惑星帯)

スペクトル:

V

型 (金属質)

 

直径:

468.3-530km

平均密度:

5.0g/

軌道長半径:

2.362 au

離心率:

0.089

公転周期:

3.63

マントルと核を持つ。

表面に火山活動の痕跡→熱く乾いた状態を経験。

26

(27)

https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/69/2d/d7875608129d736a43df31db27404fb9.

jpg

27

(28)

はやぶさ2( JAXA )

目的

C

型小惑星(

162173

1999JU₃

リュウグウの表面試料を採取しイト カワ形成以前の太陽系の進化を探る。(高温加熱を経験していない)

 

→海と生命の起源を探る。

衝突装置による人工クレーター形成実験。

 

→宇宙風化を受けていないリュウグウ内部の砂を採取。

   

表面の砂と比較したらどのように宇宙風化するかわかるかも。

   

28

(29)

2014.12.03  

打ち上げ(天候不良で

2

回順延)

2015.12.03  

地球スイングバイ

2018.06  

小惑星到着

     

表面撮影、標高計測、クレーター形成、サンプル採取

etc

2020.12    

地球帰還予定。

     

大気圏突入前にサンプルを入れたカプセルを切り離し、地上

10

㎞でパラシュートを

開き、オーストラリアに落下。

       

←イメージ図

       

(ヘリでの回収に失敗したジェ

       

ネシス)

       

       

     

 https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f1/Genesis_crash_site_scenery.jpg/220px-Genesis_crash_site_scenery.jpg

29

(30)

はやぶさからの改善点

リアクションホイール増設

 

3個→4個

観測データを地球に送るためのアンテナ増設

 

1個→

2個

スタートラッカ、ターゲットマーカー増量

イオンエンジン、化学推進系スラスタ改良

+衝突装置(クレーター形成のため)

 

マスコット(ドイツ、フランスの探査機)

https://www.suruga-ya.jp/database/pics/game/669005994.jpg

30

(31)

https://image.itmedia.co.jp/mn/articles/1909/10/sp_190910hayabusa2_15_07.jpg

31

(32)

リュウグウ(アポロ群)

スペクトル:

C

型 (炭素質)

 

直径:

0.7km

平均密度:

1.27g/

㎤ 軌道長半径:

1.189 au

離心率:

0.190

公転周期:

1.30

32

https://ichef.bbci.co.uk/news/320/cpsprodpb/21CD/production/_103235680_mediait em103235679.jpg

(33)

http://astro-dic.jp/wp/wp-content/uploads/Itokawa-Ryugu-orbit-1.png

33

(34)

OSIRIS-Rex ( NASA )

ベンヌの探査

• 2016

9

月打ち上げ

表面から小石や岩を噴出している

• 2020

7

月に着陸、サンプル回収

34

https://pbs.twimg.com/profile_images/1024949967624974336/kB2BIL3h_400x400.j pg

(35)

ベンヌ(アポロ群)

スペクトル:

B

型 (炭素質)

 

直径:

0.560km

平均密度:

1.26g/

㎤ 軌道長半径:

1.126 au

離心率:

0.204

公転周期:

1.20

35

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5c/Bennu_330km_18102 9.jpg/250px-Bennu_330km_181029.jpg

(36)

3.各論 小惑星探査のこれ   から

• DESTINY+(JAXA)  

→地球近傍小惑星へ

• DART(NASA)-Hera

ESA

 

←小惑星の 軌道修正

• Lucy(NASA)  

→木星圏トロヤ群へ

• Psyche(NASA)  

→木星圏トロヤ群へ

• OKEANOS(JAXA)  

→木星圏トロヤ群へ

36

(37)

提供者 情報

• Newton

別冊

 

さらに知りたい太陽系 惑星の

 

科学

 

最新成果が次々に

      (

)

ニュートンプレス

• Newton

別冊 ニューホライズンズ、ロゼッ

 

タ、キュリオシティなど続々ともたらされる探

   

査機による最新成果 ついに到達!冥王星 太 陽系探査機の最前線

      (

)

ニュートンプレス

「星のかけらを採りにいくー宇宙線と小惑星探 査」

     

矢野創 著

     

岩波書店

http://blog-imgs-

59.fc2.com/s/y/o/syokomani/shinichi.j pg

https://image.itmedia.co.jp/nl/articles/1705/27/miya_170527conanhannin03.jpg

37

参照

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