放射線帯嵐探査機

ヴァン・アレン帯探査機（Radiation Belt Storm Probes）

ヴァン・アレン帯探査機（RBSP）は、NASAが2012年に打ち上げた2機の無人探査機で、地球を囲むヴァン・アレン帯の詳細な探査を行います。このミッションは、Living With a Star計画の一環として実施され、宇宙船の運用や設計、そして宇宙飛行士の安全を確保する上で必要不可欠な放射線帯の環境や変動を理解することを目的としています。

概要

RBSPは、NASAのゴダード宇宙飛行センターが運営するLiving With a Star計画の一部分で、ジョンズ・ホプキンズ大学の応用物理研究所が実施と機器の運用を担当します。この探査機のミッションは本来2年間の予定ですが、4年間の運用が期待されています。また、放射線帯で生成される粒子を測定することができるBARRELと協調して運用されています。

主要なマイルストーン

• - 2007年1月30日: ミッションコンセプトのレビューを完了。
• - 2008年10月: 予備設計のレビュー。
• - 2009年1月: 確認レビュー。
• - 2012年4月: ケープカナベラル空軍基地にプローブを移動。
• - 2012年8月30日: プローブを打ち上げ。
• - 2019年: プローブBが運用停止、続いてプローブAも運用停止し、ミッションが終了。

打上げについて

ヴァン・アレン帯探査機は、ユナイテッド・ローンチ・アライアンスとの契約に基づき、アトラスV401ロケットで打ち上げられました。2012年の打上げ日は、当初の予定から悪天候やハリケーンによる延期を経て、8月30日に行われました。

科学的重要性

ヴァン・アレン帯は、太陽から放射されるエネルギーにより変動し、宇宙天気の一部を形成します。この宇宙天気は、地球上のオーロラや、衛星の運用に影響を及ぼすことがあります。具体的には、送電網の故障やGPSの精度低下などが考えられます。RBSPの探査は、こうした問題を解決するための宇宙船設計に役立ちます。

科学目的には以下が含まれます：
1. 放射線帯における粒子の加速メカニズムの解明。
2. 電子消失の定量測定。
3. 加速と消失プロセスの平衡の決定。
4. 磁気嵐時の放射線帯の変化の理解。

探査機の設計と機器

RBSPは、2機のスピン安定探査機から成り、厳しい宇宙環境に耐えるために特別に設計されています。これらの探査機は、常にデータを収集し続けなければなりません。

各機には、次のような機器が搭載されています：

• - Energetic Particle, Composition, and Thermal Plasma Instrument Suite（ECT）
• - Electric and Magnetic Field Instrument Suite and Integrated Science（EMFISIS）
• - Electric Field and Waves Instrument（EFW）
• - Radiation Belt Storm Probes Ion Composition Experiment（RBSPICE）
• - Relativistic Particle Spectrometer（RPS）

達成された成果

2013年の2月には、RBSPが収集したデータからヴァン・アレン帯に第3の帯が存在することが確認されました。この新たに発見された帯は一時的に形成され、数週間存在したことが示されています。また、同年の7月には、放射線帯内で粒子が光速の99%以上に加速されるメカニズムが明らかになりました。

ヴァン・アレン帯探査機は、宇宙環境の理解と、より安全な宇宙への道を切り開くための重要な役割を果たしています。

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