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2013/09/30

夜景写真 SIGMA 30mm F1.4 DC HSM

高いとこから夜景を撮るときは道路を撮るのが好きです。RAW現像は面倒くさいからしません。

シャッタースピード優先 シャッター15sec 絞りF10.0 ISO200 WBオート


写真に収めると、同じ道路でもいろんな光の色があるのがわかる。高速道路のうねり具合といい、工場の爛々と輝くランプといい、高速と下道の光の差といい、お気に入り。ちなみに手持ち。窓に体くっつけみた。意外と塔って揺れてるのね。


 こういう普通のきれいな夜景だと、遠すぎて何撮ったらいいかわからない。無難に撮った。


横浜マリンタワー、穴場でいいところでした。

以下おまけ、スカイツリーからの失敗道路夜景写真。全部ピンぼけ気味。



2013/09/26

MMO 水星磁気圏探査機

マルチプレイヤーオンラインゲームのことじゃありません。Mercury Magnetic Orbiterで水星磁気圏探査機のことです。はやぶさ2、HTV、イプシロンなんかに隠れて存在感の薄いこの衛星ですが、2015年の打ち上げを目指し、現在JAXAにて絶賛開発中です。今日のブログはなんとなくこの衛星の紹介。


MMOの目的は、水星の磁場を測ることです。

Q. なぜ磁場を測るの?
A. 理学的な検知からは、磁場を測ることにより、惑星の内部構造を推定することが目的です。

なぜこんなことができるのか。地球に視点を移してみましょう。コンパスの元になっている、地磁場はどのように生成されているのでしょうか。これは、地球内部のマントル(導電体である鉄を含む)が対流しているからです。地磁場が先か導電体の対流が先かはおいといて、磁場中を導体が移動すると電流が発生します。フレミングの法則ってやったでしょ?この電流の周りに磁界が生成され、これが地磁場となります。特に惑星内部にマントルの対流を持ち、自ら発生している磁場を固有磁場といいます。地球をよく観測し、マントル~地磁場間の正確なモデルを手にしている場合、これを逆に利用して、水星磁場を観測することによりマントル内部の構成を想定することができるようになります[1][2]。

これは私の考えですが、工学的な見地からは、今後水星に衛星を送りこむ際に、正確な磁場モデルがあると、衛星の現在位置・姿勢の推定に少しは役立つのではないかと思います。現在惑星探査機が自分の位置を知るのって、地球からの測距がメインなのではないかと。地磁場モデルがあると、精度は劣るにしても、現在の衛星付近の磁場をモデルと参照することで、大体自分が水星周回軌道のどこにいるかくらいはわかるんじゃないかと思います。


Q. これまでに水星の磁場はわかっていないの?
A. どれだけわかっているかについて、僕ははっきりしたことはわかりません。理学部や天文学部のお友達に聞いてください。集められる情報からして、2008年に打ち上げられたメッセンジャー探査機[3]により、それなりなことはわかっているんではないでしょうか。

地磁場観測の難しさは、遠方からではわからないことです。実際にそこに出向いて、磁気センサーをかざしてみないとわからない。これまでに水星に磁気センサーを携えて行った衛星は、1970年台に水星をスイングバイしたマリナー10号と、2011年に水星周回軌道に乗ったメッセンジャー探査機のみです(共にアメリカ)。

マリナー10号にて初めて水星が固有磁場を持っていることが確認されました。その磁場をきちんと測定したのはメッセンジャーが初めてのはず。磁場って当たり前のものに感じてしまうのに、意外と他の惑星では知られてないことがあるんですね。

水星の公転周期は約88日なので、既にメッセンジャーは水星とともに太陽の周りを10周弱回っているはず。この間に得られたデータを元に、水星の磁場軸は回転軸から3度ずれた向きである、とかいうことが論文で発表されています[4]。ちなみに天王星の磁場軸は、回転軸から60度も傾いているそうです。

日本のMMO探査機が、メッセンジャーに加えてどれだけ新規のデータを取得できるのかはわかりません。どちらかというとプラズマ粒子観測が売りなんですかね。でも下に出てくる、メッセンジャーとの軌道の違いを見ると、メッセンジャーよりMMOの方が磁気圏に沿った軌道を描いているように見えるので、より網羅的なデータがとれるのかもしれません。


Q. 水星探査機の特徴は?
A. 水金地火木・・・の順に惑星が並んでいるように、水星は太陽に一番近いことから、太陽からの熱入力がとんでもなく大きいことが最大の特徴です。何の日除けもない砂漠で、地球のそれより11倍明るい太陽にさらされている様を想像してください。工学者はよく「アッチッチの状態」と言う気がします。ええ、退行ではなく。

とんでもなく高温になると衛星に搭載している電子機器が壊れてしまうため、水星探査機は熱防御をすることが肝心になります。

MMOは表面をOSRと呼ばれる鏡で覆うほか、大きな面をさらしている高利得アンテナは反射率の高い白色塗装が施されています。

メッセンジャー探査機は衛星と太陽の間に、白色の日除け傘をさしています。おしゃれですね。


Q. 磁場観測衛星の特徴は?
A. 長楕円軌道であること、磁気センサーはブームで伸ばして衛星本体からなるべく離して搭載すること、磁気圏は太陽風によってなびくので、一つの衛星による一つの星の磁場観測に公転周期分の時間がかかること、が挙げられます。なんでかってのは眠いので解説しません。絵を見て考えてみて。

MMO/Messengerの軌道


【JAXA/ISAS関連リンク】
http://www.jaxa.jp/projects/sat/bepi/
http://www.isas.jaxa.jp/j/enterp/missions/mmo/
http://www.stp.isas.jaxa.jp/mercury/index-j.html
http://www.isas.jaxa.jp/j/enterp/missions/mmo/relate.shtml

【参考文献】
[1]ISASコラムより水星磁場の解説 http://www.isas.jaxa.jp/j/column/inner_planet/04.shtml
[2(PDF注意)]京大の人が作った「惑星磁気学」資料 https://www.cps-jp.org/~mosir/pub/2012/2012-08-22/09_takehiro/pub-web/09_takehiro.pdf
[3]アメリカ メッセンジャーHP http://messenger.jhuapl.edu/index.php
[4]メッセンジャーによる論文の掲載ページ http://www.sciencemag.org/content/333/6051/1859.abstract


【その他】
NHK時事公論「太陽系を越えて ボイジャーが残したもの」
Wiki 惑星探査機一覧

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