冥王星を超えて：ニューホライズンズ宇宙船の次のターゲットに会いましょう

冥王星フライバイは、2015 年の最高の科学的成果の 1 つであり、過去 10 年間で最も記憶に残る瞬間の 1 つであると言っても過言ではありません。私たちは今、かつて 9 番目の惑星であったこの惑星がどのようなものかを知っており、それは壮観です。冥王星には、氷河、窒素湖、氷火山など、驚くべき特徴があることが判明しており、そのリストは増え続けています。冥王星へのニューホライズンズ ミッションは、すべての人の期待を超えており、良いニュースとしては、チームはまだ停止する予定がないことです。この夏、彼らは別の奇妙な新世界を探索するための延長ミッションを獲得したいと考えています。

前進と外へ

2014 MU69 は、ニューホライズンズが次に探査したいと考えている氷の岩石の正式名称です。MU69 についてはあまり知られていませんが、冥王星から 10 億マイル離れたところを太陽の周りを回っており、NASA はこれが太陽系の最も初期の時代からのタイムカプセルである可能性があると考えています。

MU69 は、太陽系を取り囲む岩石と氷の破片の輪であるカイパーベルトにある数種類の天体 (KBO) の 1 つです。準惑星エリスのような「散乱 KBO」は海王星の影響で外側に飛ばされたため、非常に楕円形の軌道を描いています。冥王星のような「共鳴天体」は海王星と安定した軌道を描いています。一方、MU69 は「冷たい古典的天体」であり、太陽系の始まり以来、比較的影響を受けていません。

「カイパーベルト全般、特に冷たい古典的天体は、最も原始的な天体です」と、ニューホライズンズ計画の博士研究員サイモン・ポーター氏は説明する。「それらは巨大惑星によって押し流されたことはありません。形成された場所からほとんど離れておらず、時折ぶつかることを除いては、乱されていません。」

「冷たい古典的」という用語は、実際には物体の温度を指しているのではなく、むしろその軌道が他のものに近づかないことを意味します。

人類はこれまで冷たい古典的天体を訪れたことがないため、このフライバイが資金提供されれば、約46億年前に太陽系がどのように形成されたかという謎を埋めるのに非常に役立つ可能性がある。

MU69 は非常に小さく、遠く離れているため、地上観測ではその正確な明るさと大きさを特定することはできませんが、推測では直径は約 20 ～ 30 マイルです。研究チームは、MU69 にも衛星が見つかることを期待しています。

「ハッブル宇宙望遠鏡の画像だけでは、衛星があるかどうかは断言できません」とポーター氏は言う。「大型の冷たい古典的恒星のうち、約 30 パーセントに衛星があることがわかっています。この天体が少なくとも 1 つの衛星を持っている可能性はかなり高いです。小さい衛星かもしれませんし、大きい衛星かもしれませんし、複数あるかもしれません。本当にわかりません。」

ポーター氏とチームは、MU69 にクレーターがあれば、その数を数えることも楽しみにしている。「私たちはすでに冥王星とその衛星のクレーターを使って、カイパーベルトの小さな天体の数を制限しています。MU69 は冥王星よりも衝突する可能性のある天体がはるかに少ないため、さらに良いテストになると考えています。」

フライバイの準備

11月、ニューホライズンズチームは、NASAからの正式なミッション延長承認をまだ待っているにもかかわらず、探査機をMU69の方向に送るために4回の燃料燃焼を実行した。「探査機はMU69に向かっていますが、実際にフライバイを行うには、NASAが探査機をその時間まで稼働させ続けることを承認する必要があります」とポーター氏は言う。「承認されなければ、私たちは今年中に文字通り探査機を停止することになります。」

ニューホライズンズは、NASA のこれまでのミッションの中で最も費用がかからなかったものの 1 つで、費用はわずか 7 億ドル、1 人当たり年間わずか 0.15 ドルです。当初の予算が少なかったことと、これまでの研究成果から、チームは MU69 の研究許可が得られると期待しています。ミッションの延長が承認されれば、科学チームは宇宙船がカイパーベルトを飛行する間に宇宙船の機器をオンにし、途中で他の天体を研究する予定です。

チームメンバーのジョン・スペンサーとマーク・ブイは、2003年にミッションの資金が調達されてからほぼすぐに、2回目のフライバイのターゲットの探索を開始し、それが実現可能な選択肢であるかどうかを検討しました。冥王星は現在、天の川銀河の中心を通過しているため、高密度の星野の明るさにより、訪問するのに便利な物体はおろか、何かを見つけるのも困難でした。探索は地上から始まり、その後ハッブル宇宙望遠鏡に移り、科学者たちはMU69の軌道にたどり着きました。

フライバイは2018年の大晦日に行われる予定だが、チームが確認信号を受信する頃には2019年になっている。フライバイの時点で、MU69は地球から42億マイル離れている。この極端な距離のため、ニューホライズンズからの信号が地球に届くまでには6.2時間かかるが、これは片道だけだ。ニューホライズンズは、毎秒45,931フィートという猛スピードでMU69を通過する。フライバイ中は、画像機器のRALPHとLORRI、および紫外線画像分光計のAliceを起動し、MU69の表面組成、明るさ、サイズに関するデータを収集する。その詳細は、カイパーベルトの謎を解くのに役立つだろう。

現時点では、MU69 のような平均的な冷たい古典的天体に関しては、答えよりも疑問の方が多い。表面の構成、クレーターの有無、あるいは表面の地質がどのようなものか (もしあるとしたら) についての手がかりはない。

「私たちはこれまでこのような天体に行ったことがないので、どんなものかまったくわかりません」とポーター氏は言う。「彗星には行ったことがありますが、彗星はこれらの天体の劣化版です。冥王星や土星の周りなど、同じくらいの大きさの衛星には行ったことがありますが、衛星なのでまったく異なる方法で形成されています。おそらくまったく異なる物質でできているのでしょう。私たちが訪れる太陽系内の最後の未知のタイプの天体です。」

チームは、この夏中に NASA からミッション延長の可否の返事が来ると予想している。すでに完璧な宇宙船が飛行中なので、私たちが近くにいる間に NASA がさらに科学研究を進めてくれることを期待しよう。