ドーン (探査機)

ドーン Dawn
	ドーン探査機
所属	アメリカ航空宇宙局 (NASA)
主製造業者	OSC
公式ページ	dawn.jpl.nasa.gov
国際標識番号	2007-043A
カタログ番号	32249
状態	運用終了
目的	小惑星ベスタ、準惑星ケレスの探査。
設計寿命	10年
打上げ機	デルタIIロケット
打上げ日時	2007年9月27日
最接近日	ベスタ - 2011年10月; ケレス - 2015年2月
通信途絶日	2018年10月31日
物理的特長
衛星バス	OSC STAR™ Bus
本体寸法	1.64 × 1.27 × 1.77 m
最大寸法	19.7 m（ソーラーパネル展開幅）
質量	1,217.7 kg（打ち上げ時）; 747.1 kg（ドライ）
発生電力	10.3 kW（1 au）
主な推進器	キセノンイオンスラスタ NSTAR × 3; 0.9N ヒドラジン1液スラスタ × 12
姿勢制御方式	三軸安定方式
ミッション機器
FC	フレーミングカメラ
VIR	可視・赤外マッピング分光計
GRaND	ガンマ線・中性子分光計
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ドーン（Dawn）は、アメリカ航空宇宙局 (NASA) が打ち上げた、準惑星ケレスおよび小惑星ベスタを目標とした無人探査機で、ディスカバリー計画のミッションの一つである。Dawnとは、「夜明け・あけぼの・暁」などを意味している。

概要[編集]

ドーンが観測した準惑星ケレス

ドーン・ミッションの目的は、太陽系初期の状態を残していると考えられる、2つの大きな原始的天体を調べることで、太陽系誕生の謎に迫ることである。ケレスとベスタは太陽系の別々の場所で誕生したと考えられており、それによる対照的な違いがいくつも見られる。ケレスはその形成段階において地下水による「冷たく湿った」状態を経験しているとされている。一方ベスタはマントルや核といった内部構造を持ち、また表面にある火山活動の形跡などから「熱く乾いた」状態を経験していると考えられている。スペクトルもケレスがG型、ベスタがV型とまったく異なる。

探査機はデルタIIロケットで打ち上げられ、ディープ・スペース1号で用いられたキセノンイオン・スラスタ「NSTAR」3基を用いて長期間航行する。

計画はカリフォルニア大学ロサンゼルス校の宇宙科学者クリストファー・T・ラッセルを中心に進められた。NASAのジェット推進研究所 (JPL) はイオンエンジンと飛行システム開発のマネジメントを提供した。ドイツ航空宇宙センターはフレーミングカメラを、イタリア宇宙局はマッピング分光計を、米エネルギー省のロスアラモス国立研究所はガンマ線分光計を提供した。

2007年に打ち上げられたドーンは、ベスタ次いでケレスの観測を行い、2018年に燃料枯渇により運用が終了された^[1]。ドーンは史上初の、小惑星帯に半永久的にとどまる人工物となった。

打ち上げまで[編集]

デルタIIロケットに搭載されるドーン

宇宙予算の削減と人員不足、そして技術上の問題から、探査機の打ち上げは度々延期された。2003年12月に計画は一度中止されていたが、2004年2月には復活した。この当時は2006年5月に打ち上げられ、2010年～2011年にベスタの、2014年～2015年にケレスの探査を行う予定になっていた[1]。

2005年11月に計画は「スタンドダウン（身を引く）」状態となった。2006年1月、NASAはドーン・ミッションの状態に関して何ら決定を下していなかったが、メディアは「スタンドダウン」状態とは「無期限延期」のことではないかと報道した。2006年3月2日、予算が当初の予定を大幅に上回る4億4600万ドルにかさんだことを理由にミッションの中止が発表された。この時点で探査機はオービタル・サイエンシズ社によって90%まで組みたてられていた。しかし、観測装置を提供していたヨーロッパの学者たちやJPLがこれに抗議。その後、技術上の問題が既に解決し、予算超過が当初より低く見積もられたことから同27日に復活が決定された。

2007年7月7日午後4時9分（アメリカ東部標準時。日本時間では7月8日午前5時9分）に打ち上げられる予定となっていたが、同日に悪天候のため打ち上げが延期されたのち、関係者の協議の末に、同月の打ち上げのチャンスが少ないことと他のロケットの打ち上げに影響することから、同年9月26日に打ち上げ延期が決定された[2]。

その後、悪天候により一日遅れて9月27日午前7時34分（アメリカ東部標準時。日本時間では同日午後8時34分）に打ち上げに成功した[3]。

探査[編集]

ドーン探査機の探査経路

以下は打ち上げから運用終了までの一連の流れである。[4]

2007年9月27日: 打ち上げ
2008年6月: 小惑星帯へ突入
2009年2月17日: 火星スイングバイ
2009年11月13日: 再び小惑星帯へ入る[5]
2011年5月3日: 初めてベスタの画像を撮影[6]
2011年7月16日: ベスタの周回軌道へ投入[7]
2011年8月11日: 約2,700km上空を3日間で1周する「概観観測軌道」(survey orbit) に入る
2011年9月29日: 680km上空を半日に1周する「高高度マッピング軌道」(HAMO) に入る[8]
2011年12月12日: やや楕円軌道をとる「低高度マッピング軌道」(LAMO) に入る
2012年9月5日: ベスタ出発^[2]
2015年3月6日: ケレス到着^[3]。
2018年10月31日: 通信途絶。姿勢制御用のヒドラジン燃料の枯渇により、アンテナを地球に向けることが出来なくなったと推測される。ケレスを汚染しないよう、ドーンは今後少なくとも50年以上にわたって軌道上に留まり続ける。^[1]