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次世代の探査機


宇宙探査の現状と課題については、このブログでも少し触れた。

（宇宙探査の憂鬱）
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「浮沈子は、我が国独自の深宇宙探査が消えてなくなるのは、時間の問題だと思っている。」

「国際協力、民間活力の利用で、コストパフォーマンスを高め、地球近傍を中心とした活動に限っていくのが正解だろう。」

まあ、概ねこの方向が変わることはあるまい。

それでも、地球近傍を離れて、例えば太陽系の外や他の恒星系に探査機を送り込むという話は、かなり昔からある。

実際、ボイジャー１号は、太陽系の外に達し、恒星間宇宙を飛行中だ。

（人類の地平）
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（ボイジャー1号）
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「ボイジャー1号 (Voyager 1) は1977年に打ち上げられた太陽圏外を飛行中のNASAの無人宇宙探査機である。」

「ボイジャー1号は双曲線軌道に乗り、太陽の脱出速度に達している。ボイジャー1号はパイオニア10号や11号（共に運用終了）、姉妹機であるボイジャー2号とともに星間探査機へと役割を変えている。」

「ボイジャー1号は地球から最も遠くに到達した人工物となっている。特定の恒星をまっすぐ目指しているわけではないが、仮に太陽系に最も近い恒星系であるケンタウルス座アルファ星に向かったとしても、到着するまでには約8万年かかる。」

１９７７年９月というから、既に３７年以上も昔である。

しかし、今からでも遅くはない。

太陽系の惑星探査などに構わずに、一気に他の恒星を目指す軌道に乗れば、３７年くらいの遅れは、直ぐに取り戻せるだろう。

何せ、８万年も掛かるんだから。

この探査機が、これほど長期間観測を続けることが出来ているのは、何よりも搭載している原子力電池のおかげである。

「2機のボイジャー探査機ではそれぞれ3個の原子力電池が電力を供給している。この発電装置は当初想定されていた寿命を大幅に超えて2013年現在も稼動している。1977年当時470Wを供給していた原子力電池は、2008年の時点で285Wに落ちた。節電のため一部の観測装置の電源を順次切ってゆくことで、2025年頃までは地球との通信を維持するのに十分な電力を供給できると期待されている」

「2020年の時点で以下の装置が動いている予定。今後これらの電源をどの順番で切るかは、まだ未定。
・低エネルギー荷電粒子
・宇宙線サブシステム
・磁力計
・プラズマ波サブシステム」

（原子力電池）
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「熱電変換方式
放射性核種の原子核崩壊の際に発生するエネルギーを熱として利用し、熱電変換素子により電力に変換する。実用される原子力電池にはアルファ崩壊を起こす核種であるプルトニウム238やポロニウム210が用いられ、放射されたアルファ線が物質に吸収されて生じた熱を利用している。」

「宇宙探査機については小惑星帯までは太陽光放射量も十分なため、小惑星帯よりも内側でのみ活動する探査機の電源には太陽電池が使われてきた。一方でそれよりも外側で活動する探査機の場合は、太陽からの光が弱い上に目標到達に長い時間（打ち上げから木星到達までには、軌道や位置関係にもよるが最低1年以上）がかかるので、原子力電池以外の選択肢は事実上存在しなかった。しかし2011年現在では太陽電池の性能向上により、少なくとも木星軌道程度であれば原子力電池を太陽電池に置き換えることも可能となっている。」