ニュー・ホライズンズ

テンプレート:宇宙機 ニュー・ホライズンズ (New Horizons) はアメリカ航空宇宙局 (NASA) が2006年に打ち上げた、人類初の冥王星を含む太陽系外縁天体^[1]の探査を行う無人探査機である。

概要

打ち上げ費用は、ロケット製造費、施設利用費、装置開発経費及びミッション全体の人件費を含み、約7億ドル（日本円で約800億円）である。ジョンズ・ホプキンス大学応用物理研究所 (APL) のミッションチームが管制を行っている。

本体の質量は465kg（推進剤77kg含む）。本体を軽量にして、生じた余裕は速度の向上に充てられた。発射後9時間で月軌道（地球から約38万km）を通過し、13ヵ月後に木星をスイングバイした。月軌道および木星までの所要期間は史上最短である。

太陽から遠く太陽電池を使えないため、原子力電池を搭載している。また、冥王星軌道からの通信速度は僅か800bps弱となるため、64Gbit（8GB）相当のフラッシュメモリを搭載し、冥王星探査で取得したデータはメモリに蓄積して、数ヶ月かけて地球へ送り届ける。ミッション用機器の他に、星条旗、公募した43万人の名前が記録されたCD-ROM、史上初の民間宇宙船スペースシップワンの機体の一部だったカーボンファイバーの破片、冥王星を発見したクライド・トンボーの遺灰が搭載された。遺灰の搭載については打上げ後に公表された。 2014年には、「New Horizons Message Initiative」が結成された。ニュー・ホライズンズは既に飛行中であるため、物理的な記録の搭載は無理であるが、人類からエイリアンへ向けたデジタル・メッセージを公募してニュー・ホライズンズに送信する計画。ニュー・ホライズンズは8GB相当のフラッシュメモリを搭載しているが、任務完了までは記憶容量に余裕がないため、今回のプロジェクトのメッセージ送信は、すべての任務が完了した後に送る計画^[2]。

当初、打ち上げは2006年 1月12日（日本時間）の予定だったが、ロケット本体の点検や天候不順などで再三延期された^[3]。

打上げ用ロケットの第1段に使われたアトラスVには補助ブースター5基が取りつけられた。史上最も多くのブースターを使用した、アトラスの打上げになった。

打ち上げ直後の対地球速度は毎時3万6千マイル（約16km/s）を越え、歴代の探査機の中で最高速度である^[4]。これに伴い、切り離したロケットの下段も高速に達し、第2段のセントールは小惑星帯に遠日点を持つ人工惑星となり、最終段である第3段のスター48ロケットモーターは探査機を分離した後は徐々に離れつつも、やはり冥王星軌道の外側へ飛んでいく。

冥王星軌道を通過後、ニュー・ホライズンズはさらにエッジワース・カイパーベルト内の別の太陽系外縁天体を探査することを計画している。目標となる天体はまだ決まっておらず、日本のすばる望遠鏡も参加して捜索が行われている。

日程

ファイル:New Horizons encapsulation.jpg

フェアリングに格納される直前のニュー・ホライズンズ

ファイル:New Horizons - Logo2 big.png

ミッションロゴ

ファイル:Atlas V 551 roars into blue sky.jpg

アトラスV 551型で打ち上げられるニュー・ホライズンズ

ファイル:First Pluto sighting from New Horizons.gif

ニュー・ホライズンズが始めて撮影した冥王星。2006年9月21日と24日の画像。

ファイル:New horizons Pluto.jpg

冥王星に接近したニュー・ホライズンズ（想像図）

2006年 1月19日19時00分 (UTC) / 14時00分 (EST) / 20日4時00分 (JST)：フロリダ州のケネディ宇宙センターに隣接するケープカナベラル空軍基地第41番発射台から、ロッキード・マーティン社製アトラスV型ロケットで打ち上げ。
2006年1月28日：軌道修正。
2006年1月30日：軌道修正。
2006年3月10日：軌道修正。対太陽速度（以下同じ）37.5km/s。
2006年4月7日10時00分（UTC、以下同じ）頃：火星軌道を通過。
2006年6月：小惑星帯に突入。
2006年6月13日4時05分：小惑星 (132524) APL^[5]に101,867kmまで接近。11日から13日にかけて撮影を行った。27km/s。
2006年9月21日11時9分：LORRI（望遠カメラ）で初めて冥王星を撮影。
2007年1月：装置の試験を兼ねて木星の観測を開始。
2007年2月28日5時43分40秒：木星に最接近（ニュー・ホライズンズと木星との距離2,304,541km）。スイングバイによって4km/s近く加速し、23.1km/s以上に達する^[6]。前後の数日間には木星の小赤斑、エウロパ、ガニメデ、イオを撮影し、イオの撮影では同時に3火山が噴火している状態を写真に収めることに成功した。
2007年6月：木星の観測とデータ送信を終了。
2007年7月以降：Venetia（微粒子カウンター）以外のほとんどの機器を休眠状態中。約半年に一回のペースで、定期的に再起動と点検を行う。
2008年 6月8日：土星軌道を通過。
2009年12月29日：地球と探査機の距離が24億6300万kmに達し、冥王星までの中間点を通過した。以降は探査機から見ると地球より冥王星の方が近くなる^[7]。
2010年 3月8日：ケンタウルス族小惑星の (83982) クラントルに接近。接近前後で、一部の観測装置を再試験。
2011年 3月18日：天王星軌道を通過。

今後の予定

2014年 8月24日：海王星の後方トロヤ点付近を通過。
2015年2月 - 8月：冥王星とその衛星を観測（詳細は下記）。
2016年 - 2020年頃：エッジワース・カイパーベルト内の太陽系外縁天体を観測。
その後は太陽系を脱出する。

冥王星探査の詳細

2015年 2月14日：冥王星探査開始。
2015年4月後半：このころには、画像の画質が、ハッブル宇宙望遠鏡による最良のものと同等になる。
2015年6月初旬：全ての観測機器が常時観測体制に入る。
2015年7月14日：11時47分に冥王星をフライバイ（接近通過）し、冥王星と衛星カロンを撮影。最接近時の距離は13,695kmで、カロンの公転軌道の内側を通る。そのときの速度は14km/s。
2015年8月後半：接近後の探査終了。
2016年4月後半：全てのデータを送信完了。

搭載機器

Alice: 冥王星大気の組成と構造を調べる紫外線イメージングスペクトロメーター（多波長撮像装置）。
Ralph: マルチスペクトルカメラ（モノクロとカラーの可視光カメラ）。
REX (Radio Science Experiment): 探査機の通信システムと一体の実験装置で、冥王星とカロンの大気の温度・圧力・密度・温度を測定する。; 探査機のわずかな軌道変化を測定して、冥王星、カロン（うまくいけば別の太陽系外縁天体も）の質量を求める。また、冥王星とカロンによる地球の蝕（地球からの電波が遮られる現象）の時刻を測定する（これから、冥王星とカロンの正確な大きさがわかる）。
LORRI (Long Range Reconnaissance Imager): モノクロ望遠カメラ。
SWAP (Solar Wind at Pluto): 太陽風と冥王星の大気との相互作用を調べる。
PEPSSI（ペプシ, Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation）: 粒子線観測器。冥王星から宇宙空間に逃げ出した大気物質を測定する。
ヴェネチア・バーニー学生微粒子計数器（ヴェネチア (Venetia), Venetia Burney Student Dust Counter, VBSDC）: 彗星、小惑星、外縁天体同士が衝突して出る、微細な塵粒子の個数・速度・質量を計測する。コロラド大学の学生たちによって設計・製作された。名称は、1930年、"Pluto"（冥王星の原語）という名を提案したイギリス人女性、ヴェネチア・バーニー（Venetia Burney, 1919年 - 2009年）にちなんで、打ち上げ後につけられた^[8]。