NASA、ボイジャー２号の科学機器を電力節約のために停止

地球から128億マイル（205億キロメートル）以上離れた場所を旅するボイジャー２号は、4つの科学機器を使って、太陽圏（太陽によって作り出される粒子と磁場の保護バブル）の外側の領域を調査し続けている。

探査機には、2030年代まで少なくとも1つの運用可能な科学機器でこの領域を探索し続けるのに十分なパワーがありるという。

ボイジャー2機の探査機が収集した科学データは他に類を見ないものであるため、ミッションエンジニアは科学機器をできるだけ長期間停止しないよう対策を講じてきた。太陽圏外の領域である星間空間で活動した人工宇宙船は他にはない。

プラズマ科学機器は、プラズマ（電荷を帯びた原子）の量と流れの方向を測定する。星間空間におけるプラズマの流れの方向に対する向きのため、近年は限られたデータしか収集されていないという。

両宇宙船は崩壊するプルトニウムで動いており、毎年約4ワットの電力を失っている。1980年代に双子のボイジャーが巨大惑星の探査を終えた後、ミッションチームは星間空間の研究に使用されないいくつかの科学機器を停止した。

これにより、数年前まで宇宙船に十分な余剰電力が供給されていた。それ以来、チームはヒーターなど探査機の動作に必須ではないすべての搭載システムを停止している。別の科学機器を停止しなければならない時期を遅らせるために、ボイジャー2号の電圧を監視する方法も調整した。

モニタリング結果

9月26日、技術者らはプラズマ科学機器の電源を切る命令を出した。NASAの深宇宙ネットワークから送信された信号はボイジャー2号に到達するまでに19時間かかり、返送信号が地球に届くまでにさらに19時間かかった。

ミッションエンジニアは、47年前の宇宙船の運用に施される変更が望ましくない二次的影響を生じさせないように常に注意深く監視している。チームは、スイッチオフ コマンドが問題なく実行され、探査機が正常に動作していることを確認した。

2018年、プラズマ科学機器は、ボイジャー2号が太陽圏を離れたことを決定する上で決定的な役割を果たした。太陽圏と星間空間の境界は、ボイジャーの機器が検出できる原子、粒子、磁場の変化によって区切られます。

太陽圏の内部では、太陽からの粒子が最も近い恒星から離れて外側に流れる。太陽圏は星間空間を移動しているため、太陽バブルの前面に近いボイジャー2号の位置では、プラズマは太陽粒子とほぼ逆方向に流れる。

プラズマ科学機器は4つの「カップ」で構成されています。3つのカップは太陽の方向を向いており、太陽圏内で太陽風を観測する。4つ目のカップは他の3つの方向に対して直角を向いており、惑星の磁気圏、太陽圏、そして現在は星間空間のプラズマを観測している。

ボイジャー2号が太陽圏を抜けると、太陽に面した3つのカップへのプラズマの流れが劇的に減少した。4番目のカップから得られる最も有用なデータは、宇宙船が太陽を向いた軸を中心に360度回転する3か月に1度だけ得られる。これが、このミッションで他の機器よりも先にこの機器をオフにするという決定の要因となったという。

ボイジャー1号のプラズマ科学機器は1980年に動作を停止し、2007年には電力節約のため電源が切られた。ボイジャー2号に搭載されたプラズマ波サブシステムと呼ばれる別の機器は、太陽からの噴出が星間物質に衝撃を与え、プラズマ波を発生させる際のプラズマ密度を推定することができる。

ボイジャーチームは、ミッションの科学的成果を最大化するための技術的決定を下すために、宇宙船の状態と利用可能なリソースを継続的に監視している。

▶︎NASA