\underline{木星現象論: 木星の探査目次 1}

木星現象論: 木星の探査

地球流体電脳倶楽部

1996 年 5 月 24 日

目次

1 パイオニア 10 号, 11 号 2

1.1 観測装置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 ボイジャー計画 4

2.1 観測装置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3 ガリレオ計画 7

3.1 観測装置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 4 探査機一覧 10 5 参考文献 10

Abstract 木星への主な探査として, パイオニア, ボイジャー, ガリレオ (未) をまとめる.

\underline{2  木星現象論: 木星の探査  1 パイオニア 10 号, 11 号}

1 パイオニア 10 号, 11 号

探査機国打ち上げ到着最接近距離
パイオニア 10 号アメリカ 1972/03/02 1973/12/04 雲頂から 130000 Km
パイオニア 11 号アメリカ 1973/04/05 1974/12/03 雲頂から 42000 km

表 1. パイオニア探査機 ( Hall 1974, 1975 ).

1.1 観測装置

パイオニア 10 号, 11 号が搭載した観測器を記す ( Hall 1974, 1975). • Helium vector magnetometer

• Flux-gate magnetometer (11 号のみ)

• Plasma analyzer

• Charged-particle detector

• Geiger-tube counter

• Cosmic-ray telescope

• Trapped radiation detector

• Ultraviolet photometer

• Imaging photopolarimeter

• Infrared radiometer

• Asteroid-meteoroid detector

• Meteoroid detector

96/05/24(地球流体電脳倶楽部)  /riron/genshou/jupiter/tansa/tansa.tex

\underline{木星現象論: 木星の探査  1 パイオニア 10 号, 11 号  3}

図 1. パイオニア 10 号, 11 号 ( Hall 1974, 1975 )

\underline{4  木星現象論: 木星の探査  2 ボイジャー計画}

2 ボイジャー計画

探査機国打ち上げ到着最接近距離
ボイジャー 1 号アメリカ 1977/09/05 1979/03/05 中心から 348890km

(表面から 278000km)

ボイジャー 2 号アメリカ 1977/08/20 1979/07/09 中心から 721800km

(表面から 640000km)

表 1. ボイジャー探査機 ( Stone and Lane 1979 )

2.1 観測装置

ボイジャーが搭載した観測器を記す ( Kondratyev 1982, Moore and Hunt 1983 ).

• 撮像科学装置 (Imaging Science Subsystem ; ISS)

惑星表面, 視野の異なる 2 台のテレビカメラ

• 干渉型赤外分光測光装置 (Infrared Radiometer Interferometer and Spectromter;IRIS) 温度, 圧力, 組成

• 光電偏光装置 (Photopolarimeter System ; PPS )

エアロゾル

• 電波科学実験 (Radio Science System ; RSS )

Occultation (掩蔽) による大気構造の観測

• 紫外分光装置 (Ultraviolet Spectrometer ; UVS )

上層大気構造, オーロラ

• 磁場計測実験 (Magnetic Fields Experiment ; MAG )

磁場構造

• プラズマ実験装置 (Plasma Experiment ; PLS )

磁気圏内のイオンと電子分布, 太陽風と木星磁場相互作用

• プラズマ波動計画 (Plasma Waves System ; PWS )

プラズマ波動の電場測定プラズマ粒子密度分布, 波動粒子相互作用,

• 惑星電波天文実験 (Planetary Radio Astronomy experiment ; PRS )

惑星が射出する電波の偏光, スペクトル観測

• 低エネルギー荷電粒子計測実験 (Low-Energy Charged Particle experiment ; LECP ) イオン, 電子の分布, 組成, エネルギー流束の測定

\underline{木星現象論: 木星の探査  2 ボイジャー計画  5}

• 宇宙線検出装置 (Cosmic Ray Detector System ; CRS ) 高エネルギーイオン粒子, 電子の分布, 組成, エネルギー流束

図 2. パイオニア, ボイジャー探査機の行程 ( Moore and Hunt 1983 )

\underline{6  木星現象論: 木星の探査  2 ボイジャー計画}

図 3. ボイジャー探査機 ( Moore and Hunt 1983 )

\underline{木星現象論: 木星の探査  3 ガリレオ計画  7}

3 ガリレオ計画

探査機国打ち上げ到着最接近距離
ガリレオアメリカ 1989/10/18 1995/??/?? 10-20 bar (Probe)

表 1. ガリレオ探査機 ( Hunten et al., 1986, Nature, 1989 より)

図 3. ガリレオ探査機の行程 ( Carroll 1987 )

/riron/genshou/jupiter/tansa/tansa.tex  96/05/24(地球流体電脳倶楽部)

\underline{8  木星現象論: 木星の探査  3 ガリレオ計画}

3.1 観測装置

ガリレオ計画では, 木星大気に突入して測定を行う Probe と, 木星を周回して観測する軌道船 (Orbiter) により観測が行われる. Probe は圧力が 10〜20 bar の高さまでの観測を予定している. 軌道船による観測は 22ヵ月間続く.

以下にガリレオ探査機が搭載している観測器を記す. (P) は Probe, (O) は軌道船に搭載されていることを示す. ( Hunten et al.,1986 より).

• Atmospheric structure instrument (P) 温度, 圧力, 加速度の測定

• Neutral mass spectrometer (P)

大気組成, 同位体比の測定

• Helium abundance interferometer (P) 下層大気 (2.5〜10bar) 中のヘリウム/水素数密度比の正確な測定

• Nephelometer (P)

雲粒の測定

• Net flux radiometer (P)

上向き, 下向き放射の測定

• Lightning and radio emmision detector (P) 稲妻 (?) の存在の確認, 測定

• Solid state imaging system (O)

大気鉛直構造, 大気運動, 大気の散乱特性, オーロラの測定

• Near infrared mapping spectrometer (O) 微量成分の分布, 雲層での温度分布, 雲の放射特性

• Photopolarimeter - radiometer (O)

太陽, 赤外放射, 温度分布 (100mb〜500mb), 雲と霞 (haze) の測定

• Ultraviolet spectrometer (O)

上層大気の組成, オーロラ, 雲と霞, 衛星観測

• Radio science (O,P)

Occultation (掩蔽) による大気の測定, 磁場の測定, 通信

\underline{木星現象論: 木星の探査  3 ガリレオ計画  9}

図 5. ガリレオ探査機 ( Hunten et al., 1986 )

\underline{10  木星現象論: 木星の探査  5 参考文献}

4 探査機一覧

木星の探査機すべてを次に示す.

探査機国打ち上げ到着
パイオニア 10 号アメリカ 1972/03/02 1973/12/03
パイオニア 11 号アメリカ 1973/04/05 1974/12/02
ボイジャー 1 号アメリカ 1977/09/05 1979/03/05
ボイジャー 2 号アメリカ 1977/08/20 1979/07/09
ガリレオアメリカ 1989/10/18 1995/??/??

表 3. 探査機一覧 ( Hall 1974, 1975, Stone and Lane 1979, Nature, 1989 )

5 参考文献

Carroll,M.W.,1987 : Project Galileo : the phoenix rises. Sky & Telesc.,73,359-361 Hall,C.F.,1974 : Pioneer 10 . Science,183,301-302 Hall,C.F.,1975 : Pioneer 10 and Pioneer 11. Science,188,445-446 Hunten,D.M.,Colin,M.,Hansen,J.E.,1986 : Atmospheric science on the Galileo mission.

Space Sci.Rev.,44,191-240 Kondratyev,K.Y.,Hunt.G.E.,1982 : Weather and climate on planets. Pergamonn Press.

755pp. Moore,P.,Hunt.G.,1983 : Atlas of the solar system. Rand McNally & Company, 464pp.

清水幹夫訳 : 図説我らの太陽系 Galileo takes off at last. Nature,341,675 Stone.E.C.,Lane,A.L.,1979 : Voyager 1 encounter with the Jovian system. Science,204,945-

948 Stone.E.C.,Lane,A.L.,1979 : Voyager 2 encounter with the Jovian system. Science,206,925-

927

謝辞

本稿は 1989 年から 1993 年に東京大学地球惑星物理学科で行われていた, 流体理論セミナーでのセミナーノートがもとになっている. 原作版は竹広真一による「木星現象論」 (90/05/01)

96/05/24(地球流体電脳倶楽部)  /riron/genshou/jupiter/tansa/tansa.tex

\underline{木星現象論: 木星の探査  5 参考文献  11}

であり, 林祥介によって地球流体電脳倶楽部版「木星現象論」として書き直された (96/06/23). 構成とデバッグに協力してくれたセミナー参加者のすべてにも感謝しなければならない.