木星氷衛星探査計画

JUICE計画：木星氷衛星探査の新たなる挑戦

JUICE（JUpiter ICy moons Explorer、ジュース）とは、欧州宇宙機関（ESA）が中心となって進める木星の氷衛星探査ミッションのことです。日本やアメリカを含む国際的な協力のもとに実施されており、主にガニメデ、カリスト、エウロパという3つの衛星を観測の対象としています。これらの衛星の表面下には、液体の水や氷が存在していると考えられており、探査によってその詳細を解明し、生命の存在可能性を探ろうとしています。ミッションは2012年にESAのCosmic Vision計画に選定され、最近では正式名称が「Jupiter Icy Moons Explorer」に変更され、略称も小文字の「Juice」が使用されるようになっていますが、日本の宇宙航空研究開発機構（JAXA）においては「JUICE」という表記が現在も用いられています。

ミッションの経緯

この探査計画は、EJSMの一環としてのジュピター・ガニメデ計画を基にしています。初めはESAのCosmic Vision計画の候補として選ばれ、2012年の4月にJUICEは他の計画よりも高い優先度として推薦されました。その後、2014年11月に開発段階に移行し、正式にミッションが始動しました。

2023年4月14日（UTC）に南米フランス領ギアナの宇宙基地から打ち上げられ、2024年8月には地球と月のスイングバイを行います。また、2025年7月16日（UTC）には一時的に通信が途絶える事件もありましたが、8月31日には金星スイングバイを予定しています。

当ミッションの最終目的地は木星系で、2029年に到着予定です。到着後、カリストやエウロパをフライバイして観測を行った後、2032年9月頃にはガニメデを周回する軌道に入る予定で、2033年6月まで観測を続けることになっています。探査機には、国際的に選ばれた11の観測機器が搭載され、日本からは宇宙科学研究所及び情報通信研究機構が4つの機器にハードウェアを提供予定です。

科学的目的と調査対象

JUICEにおける主な科学的な目的は、ガニメデの詳細な調査を行いその生命維持可能性を評価することです。エウロパとカリストの調査によって、ガリレオ衛星間の比較が行われることも期待されています。この3つの衛星は、内部に液体の水を有し、それが氷世界における生命の可能性を探るための鍵となると考えられています。具体的な調査対象は以下の通りです。

• - 海の層の特徴把握と地中の水の探査
• - 地表の地理や地質、組成のマッピング
• - 氷の殻の物理的特性の研究
• - 内部質量の分布や進化の特徴把握
• - 大気圏の調査
• - ガニメデ独自の磁場と木星の磁場の相互作用に関する研究

また、エウロパに対しては、生命に必要な有機化合物の探索や、氷以外の成分の形成過程についての理解が重要です。さらに、JUICEはこれまでにない衛星の地下調査を行い、氷殻の最も薄い部分を明らかにすることを目指しています。

探査機の設計について

JUICEの探査機は、木星の強い放射環境や、太陽からの距離を考慮して設計されています。木星とガニメデの軌道に入りながら、多数のフライバイを行うため、約3,000kgもの化学推進剤が必要です。ミッションを成功させるためには、慎重な設計と様々な観測機器の搭載が求められています。

まとめ

JUICE計画は、氷の衛星における生命の可能性を探る挑戦であり、国際的な協力によって推進されています。探査が成功すれば、宇宙における生命の起源や存在について新たな知見が得られることが期待されています。

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