ニュー・ホライズンズ

ニュー・ホライズンズ; New Horizons
	冥王星に向かうニュー・ホライズンズ（想像図）
所属	アメリカ航空宇宙局 (NASA)
公式ページ	New Horizons Web Site
国際標識番号	2006-001A
カタログ番号	28928
状態	運用中
目的	冥王星を含む太陽系外縁天体の初探査
観測対象	冥王星、他1個の太陽系外縁天体; （エッジワース・カイパーベルト天体）
打上げ場所	ケープカナベラル空軍基地
打上げ機	アトラスV 551型
打上げ日時	2006年1月19日; 14時00分（EST）
最接近日	木星 - 2007年2月28日; 冥王星 - 2015年7月14日
物理的特長
質量	465 kg
発生電力	原子力電池 240W
姿勢制御方式	三軸姿勢制御; スピン安定制御
観測機器
Alice	多波長撮像装置
Ralph	マルチスペクトルカメラ
REX
LORRI	モノクロ望遠カメラ
SWAP	太陽風観測機
PEPSSI	粒子線観測機
VBSDC	微粒子計数機

ニュー・ホライズンズ (New Horizons) はアメリカ航空宇宙局 (NASA) が2006年に打ち上げた、人類初の冥王星を含む太陽系外縁天体^{[注 1]}の探査を行う無人探査機である。

概要[編集]

ニュー・ホライズンズが768,000kmの距離から撮影した冥王星（2015年7月13日撮影）

打ち上げ費用は、ロケット製造費、施設利用費、装置開発経費及びミッション全体の人件費を含み、約7億ドル（日本円で約800億円）である。ジョンズ・ホプキンス大学応用物理研究所 (APL)（英語版）のミッションチームが管制を行っている。

本体の質量は465kg（推進剤77kg含む）。本体を軽量にして、生じた余裕は速度の向上に充てられた。発射後9時間で月軌道（地球から約38万km）を通過し、13ヵ月後に木星をスイングバイした。月軌道および木星までの所要期間は史上最短である。

太陽から遠く太陽電池を使えないため、原子力電池を搭載している。また、冥王星軌道からの通信速度は僅か800bps弱となるため、64Gbit（8GB）相当のフラッシュメモリを搭載し、冥王星探査で取得したデータはメモリに蓄積して、数ヶ月かけて地球へ送り届ける。

ミッション用機器の他に、星条旗、公募した43万人の名前が記録されたCD-ROM、史上初の民間宇宙船スペースシップワンの機体の一部だったカーボンファイバーの破片、冥王星を発見したクライド・トンボーの遺灰が搭載された。遺灰の搭載については打上げ後に公表された。また、2014年には、「New Horizons Message Initiative」が結成された。人類からエイリアンへ向けたデジタル・メッセージを公募して、すべての任務完了後のニュー・ホライズンズに送信する計画である。^[1]。

当初、打ち上げは2006年 1月12日（日本時間）の予定だったが、ロケット本体の点検や天候不順などで再三延期された^{[注 2]}。

打上げ用ロケットの第1段に使われたアトラスVには補助ブースター5基が取りつけられた。史上最も多くのブースターを使用した、アトラスの打上げになった。

打ち上げ直後の対地球速度は毎時3万6千マイル（約16km/s）を越え、歴代の探査機の中で最高速度である^[2]。これに伴い、切り離したロケットの下段も高速に達し、第2段のセントールは小惑星帯に遠日点を持つ人工惑星となり、最終段である第3段のスター48ロケットモーターは探査機を分離した後は徐々に離れつつも、やはり冥王星軌道の外側へ飛んでいく。

冥王星軌道を通過後のニュー・ホライズンズにより、さらにエッジワース・カイパーベルト内の別の太陽系外縁天体を探査することが計画されている。目標となる天体は、日本のすばる望遠鏡も参加して打ち上げ後も捜索が行われ^[3]、複数の候補が挙げられた。2015年8月28日に、観測候補として2014 MU₆₉が選ばれたことが発表された^[4]。

日程[編集]

フェアリングに格納される直前のニュー・ホライズンズ

ミッションロゴ

アトラスV 551型で打ち上げられるニュー・ホライズンズ

ニュー・ホライズンズが初めて撮影した冥王星。2006年9月21日と24日の画像。

2006年 1月19日19時00分 (UTC) / 14時00分 (EST) / 20日4時00分 (JST)：フロリダ州のケネディ宇宙センターに隣接するケープカナベラル空軍基地第41番発射台から、ロッキード・マーティン社製アトラスV型ロケットで打ち上げ。
2006年1月28日：軌道修正。
2006年1月30日：軌道修正。
2006年3月10日：軌道修正。対太陽速度（以下同じ）37.5km/s。
2006年4月7日10時00分（UTC、以下同じ）頃：火星軌道を通過。
2006年6月：小惑星帯に突入。
2006年6月13日4時05分：小惑星 (132524) APL^{[注 3]}に101,867kmまで接近。11日から13日にかけて撮影を行った。27km/s。
2006年9月21日11時9分：LORRI（望遠カメラ）で初めて冥王星を撮影。
2007年1月：装置の試験を兼ねて木星の観測を開始。
2007年2月28日5時43分40秒：木星に最接近（ニュー・ホライズンズと木星との距離2,304,541km）。スイングバイによって4km/s近く加速し、23.1km/s以上に達する^[5]。前後の数日間には木星の小赤斑、エウロパ、ガニメデ、イオを撮影し、イオの撮影では同時に3火山が噴火している状態を写真に収めることに成功した。
2007年6月：木星の観測とデータ送信を終了。
2007年7月以降：Venetia（微粒子カウンター）以外のほとんどの機器を休眠状態とする。以後2014年11月まで休眠状態を継続し、その間は約半年に一回のペースで、定期的に再起動と点検をおこなった。
2008年 6月8日：土星軌道を通過。
2009年12月29日：地球と探査機の距離が24億6300万kmに達し、冥王星までの中間点を通過した。以降は探査機から見ると地球より冥王星の方が近くなる^[6]。
2010年 3月8日：ケンタウルス族小惑星の (83982) クラントルに接近。接近前後で、一部の観測装置を再試験。
2011年 3月18日：天王星軌道を通過。
2014年 8月25日：海王星軌道を通過。
2014年12月6日：最後の（18回目の）休眠モードから目覚めた^[7]。

冥王星探査の詳細[編集]

2015年 1月15日：冥王星の観測を開始したと発表^[8]。
2015年2月5日：1月25日に撮影した冥王星とカロンの画像を公開^[9]。
2015年 2月14日：冥王星探査開始。
2015年4月後半：この頃には、画像の画質がハッブル宇宙望遠鏡による最良のものと同等になる。
2015年6月初旬：全ての観測機器が常時観測体制に入る。
2015年7月4日：通信途絶が発生し、回復後も一部の機器しか動作しない状態（セーフモード）に陥る^[10]。
2015年7月7日：セーフモード状態から復旧し、通常の観測を再開。
2015年7月14日：11時47分に冥王星をフライバイ（接近通過）し、冥王星と衛星カロンを撮影。最接近時の距離は13,695kmで、カロンの公転軌道の内側を通る。そのときの速度は14km/s。
2016年1月まで：冥王星とその衛星を観測。
2016年1月：接近後の探査終了^[11]。
2016年10月25日 9:48 UTC：全てのデータを受信完了^[12]。

今後の予定[編集]

2016年 - 2020年頃：エッジワース・カイパーベルト内の太陽系外縁天体を観測。第一候補として選定された2014 MU69へ向かう場合は、2019年1月1日に到着する予定。
その後は太陽系を脱出する。

搭載機器[編集]

2005年、ケネディ宇宙センターでメディア向けイベントのために準備されているニュー・ホライズンズ

Alice: 冥王星大気の組成と構造を調べる紫外線イメージングスペクトロメーター（多波長撮像装置）。
Ralph: マルチスペクトルカメラ（モノクロとカラーの可視光カメラ）。
REX (Radio Science Experiment): 探査機の通信システムと一体の実験装置で、冥王星とカロンの大気の温度・圧力・密度・温度を測定する。; 探査機のわずかな軌道変化を測定して、冥王星、カロン（うまくいけば別の太陽系外縁天体も）の質量を求める。また、冥王星とカロンによる地球の蝕（地球からの電波が遮られる現象）の時刻を測定する（これから、冥王星とカロンの正確な大きさがわかる）。
LORRI (Long Range Reconnaissance Imager): モノクロ望遠カメラ。
SWAP (Solar Wind at Pluto): 太陽風と冥王星の大気との相互作用を調べる。
PEPSSI（ペプシ, Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation）: 粒子線観測器。冥王星から宇宙空間に逃げ出した大気物質を測定する。
ヴェネチア・バーニー学生微粒子計数器（ヴェネチア (Venetia), Venetia Burney Student Dust Counter, VBSDC）: 彗星、小惑星、外縁天体同士が衝突して出る、微細な塵粒子の個数・速度・質量を計測する。コロラド大学の学生たちによって設計・製作された。名称は、1930年、"Pluto"（冥王星の原語）という名を提案したイギリス人女性、ヴェネチア・バーニー（Venetia Burney, 1919年 - 2009年）にちなんで、打ち上げ後につけられた^{[注 4]}。