【宇宙】太陽圏を離脱したボイジャー2号から分析される星間空間との境界 [11/05]
https://sorae.info/space/20191105-voyager2.html
今からちょうど1年前の2018年11月、NASAの米無人宇宙探査機ボイジャー2号太陽圏を離脱。ボイジャー1号と共に太陽圏を離脱した2つ目の人工物となりました。
現在もなおデータを送り続けているボイジャーですが、太陽圏を離脱する際のボイジャー2号の計測データを分析しまとめた論文が2019年11月4日に英科学誌「Nature Astronomy」誌にて掲載されました。
ボイジャー2号が、太陽から放出されるプラズマが及ぶ範囲である太陽圏を抜け、星間空間に到達するに際に計測されたデータと、既に太陽圏を離脱しているボイジャー1号の計測データを比較・分析することで、境界付近の謎の解明に大きく貢献したことになります。
ボイジャー2号が計測したデータでは、星間空間に近づくにつれて太陽から放出されるプラズマが減速し、密度や温度が上昇する一方、星間空間側のプラズマは低温であることも観測。この現象は、太陽風と星間物質が衝突する接触範囲によるものと考えられます。また、ボイジャー2号が星間空間に到達したのは太陽から約178億kmの位置であり、ボイジャー1号との差は約5億kmであることも分かりました。
https://sorae.info/wp-content/uploads/2018/10/pia22566-16-e1538814826345.jpg
また「Nature Astronomy」では、粒子の漏れと言った新たな謎やボイジャー1号2号は太陽圏を越えているが星間空間に達していないのでは、という内容にも触れています。
soraeでは、ボイジャー1号2号による観測データの詳しい解説を追ってお届けします。
星間空間はまだ先じゃない？
日本語が気持ち悪い
なったのか？。にしてもやっぱり宇宙はひろい！！。
前回、太陽系最後の惑星を抜けたあとそれまで進んでいた姿勢から急に地球へ
顔を向けたような姿勢に変わりあたかも「さようなら～」と言ったように
思えたと当時の科学者は言っていたが・・。
2度目の「さようなら～」はあったのかな～？
それにしても感動的な言葉だったことはいまでも覚えているよ。
図式するとこんな感じ
https://voyager.jpl.nasa.gov/assets/images/news/1-PIA22835.jpg
ヘリオポーズは境界面で、その外側は星間宇宙
実際のところは判ってなかった
ちなみに星間空間と太陽圏を区別するのはプラズマ密度の違い
星間空間の方が約20倍くらい高い
移動し続けている
いわば水中を進む気泡みたいなもの
ボイジャー2はその気泡の外に遂に出たところ
http://ds-studio.co/wp-content/uploads/2019/06/orbit-voyager-with-respect-to-the-snooker-analogy-trajectories-of-voyagers-1-and-2-represent-two-best-shots-in-history-ii-nozzle-selection-gravitational-slingsh.jpg
1は太陽系の進行方向近く、つまり太陽圏の「前面」へ向かったが
2は太陽圏の「側面」の方を抜けた
なるほど、解りやすい。
文句言える立場か？
ゆとりバカはw
2は海王星を経て黄道面下方へ方向を変えた
それによって、異なる位置での太陽圏のデータを得る事が出来た
対して、星間空間のプラズマは低温だが高密度
ただし今回測定された星間プラズマの温度は予測よりも高く
3万ケルビン～5万ケルビンあった
木星探査が目的だったんじゃないの？
つまり高エネルギーの荷電粒子が増えたわけだけど、今回は
意外な事に太陽圏の荷電粒子も一部外へ漏れ出している
事が判った
これはボイジャー1では見られなかった現象であり、太陽圏の
「側面」は「前面」よりも漏れやすいのではないかと考えられている
はあ？何言ってんの？
ヘリオスフィアの繋がってる方はどうなってるん？
天の川銀河？とか他の恒星系と繋がってるん？
それとも銀河から出るなんてまだまだ夢の話なん？
>>6
ジュピ・・・
さよならジュピター
おおぞらにー消える
宇宙（あおぞら）に消えるヴォイジャー
いつでも人々を変えるものに
人々は気づかない
そちら側へ到達して測定した探査機がないので
ただIBEXの観測に基づく理論的な予測としては、太陽圏の後部は
彗星の尾のように長く伸びているとされている
https://www.nasa.gov/sites/default/files/ibeximg_0.jpg
これは0.00189光年であり、16.58光時でもある
つまり通信には片道だけで16時間掛かっている
今ではおよそ160ビット/秒まで落ちている
約一年前に太陽圏を離脱していた事が今頃分かったのは
そうした送信速度の遅さもあるのかもしれない
ボイジャー2は2016年には太陽圏を離脱すると予測されてたが
3年以上遅れた
原子力電池の電力低下のために、11あった観測機器も次々と
電源が切られ、今稼動しているのは5つだけ
それもあと数年で維持出来なくなる
そんな状況だった
あとはエンタープライズに任せよう
送るんだろうかという事が気になる
それともその最後の電力が尽き果てるまで使うだろうか
ボイジャー1の方は、来年にはもうジャイロスコープすら
停止せざるえない状態になる…
原子力様々だな
近づいた宇宙人がジャミラ化するレベル
プラズマがカルマン渦作っているとかないのかな。
スタートレックの最初の劇場版は1979年12月に公開されたが
それはボイジャー1の木星到達から9ヵ月後、2の木星到達からは
5ヵ月後だった
そしてどちらもまだ土星には到達していなかった
隼なんて数年で壊れかかったのに・・ボイジャーの燃料って何？ｗ
> 約一年前に太陽圏を離脱していた事が今頃分かったのは
> そうした送信速度の遅さもあるのかもしれない
太陽圏を脱出したという発表は一年前に出ている
【宇宙開発】NASAのボイジャー2号、太陽圏を離脱 打ち上げから41年
ttps://egg.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1544503906
今回のは
> 計測データを分析しまとめた論文
お前地味に頭いいだろ
こういう簡潔な解説が出来るのは頭のいい奴だけ
俺には㍉
目指せ銀河脱出
土星より遠くへ行く事すら最初は考えられてなかった
ましてや星間空間なんて
太陽系は最低でも半径１光年(以上)ほどって言われてるから太陽系の端にボイジャーが到達するのには４万年以上かかる
星間物質が支配的な空間を巡っているという事
でもある
狭義のカイパーベルト天体は完全に太陽圏の内側だけどね
太陽圏の外＝銀河系の真空の密度（完全な真空ではない）
銀河系圏の外＝銀間間の真空の密度（完全な真空ではない）
より真空に近くなるが、1光年の立方体の中にどんだけ粒子が大量に満ちているか
わかっていないやつは、粒子など０として扱ってしまう。
物体中の光の速度はその物体の粒子の関係性において減速するわけだが、
マクロサイズになれば、同じ粒子距離と数に換算できる距離で扱えば同じゆがみ量になる
まだ星間ミッションが決定されてなかった頃に
作られてたんだな
まあ、劇中のはボイジャー6号機という仮想の探査機だけどね
現実には50年経っても、6号機どころか3号機すらないというのが
悲しいところ
昔塾の先生が、永遠に宇宙の外に飛んでいくから
中には宇宙人へのいろんな人間言語の手紙とかパズルとか
地球の位置の地図？とか詰め込んでんだって言ってたんだが
これってホンマなん？
> ってか、よくぶっ壊れないね？
> 隼なんて数年で壊れかかったのに・・ボイジャーの燃料って何？ｗ
ボイジャーのエネルギー源はプルトニウムの崩壊熱を使った原子力電池だ
はやぶさだけでなくJAXAの宇宙探査機のほぼ全てが必ず何かトラブルを起こしており
ボイジャーやキュリオシティなどに比べて信頼性がとても低い
この信頼性こそJAXAとNASAとの決定的な違い
JAXAの現状の信頼性で日本単独で有人宇宙船をやらせたら確実に死人が続出するだろうな
だが、ベトナム戦争により予算削減のあおりを受けてこうなった。
すごくわかりやすいな
１だけじゃよくわからんかったが
おかげでイメージできたよ。
やってみて初めて分かることもあるし
さらに謎が深まることもある
ゆっくり太陽が遠ざかるくらい
自分が接近しているというより相手が近づいてくる感覚
絶対座標軸が無いから上下左右のがいねんもなくなる
アホ文系は引っ込んどれや。
変化しているらしい
つまり約11年という太陽活動周期の影響も受けている事になる
燃料というかエネルギー源は原子力電池
燃料は姿勢制御用のスラスターの燃料として確か
ヒドラジン系の液体燃料を使ってたはず
37年ぶりに動作させた件だな
まあこれはボイジャー1の話だけど
姿勢制御スラスタが劣化してきたので、同規格の
軌道調整スラスタを37年ぶりに試してみたら
ちゃんと作動したという脅威のメカニック
なぜだろう。
そこにも磁気圏ができてるのかね。
今はプルトニウムを使った原子力電池なんて危なくて使えないのでは？
そもそも半減期と出力の兼ね合いからプルトニウム
以外の選択肢は難しい
連鎖反応が起きるじゃないし特に危険な事もない
というかＮＡＳＡの探査機も大概壊れまくってる訳だが
金で作ったレコード円盤に地球の音を録音してそれを再生するプレーヤーも乗せてる
結果、ある距離で星間物質と「圧力」が釣り合うので
それ以上は進めなくなる
確かボイジャーの打ち上げ計画が発表された際、「万一、打ち上げに失敗したら最も有害な元素であるプルトニウムが大量に環境にばら撒かれるという
極めて危険な事態が生ずるから、プルトニウムによる原子力電池は止めろ」という反対論が一般人だけでなく少なからずの科学者からも出たのは事実だ
半減期的により危険な239は100トン超保有してるけどね
https://rio2016.2ch.sc/test/read.cgi/future/1323243810/
あれな、わざわざ宇宙人に地球の位置を教えてるんだぜ。
宇宙人といえばほとんどが侵略タイプなのに。
縁では密度が高くなり温度が上がるって書いてあるから、星間物質の圧力と
イコールになってそこに溜まっていくということかな。
しかし、溜まって温度が上がるとさらに外に広がっていきそうだけど。
プルトニウム電池程度の電力ではイオンエンジンは駆動出来ないし、どうせキセノンガス不足で大した加速にならない。
衛星打ち上げ用ロケットや弾道ミサイル並みに大量の推進剤（総重量の8～9割程度）を積んで
イオンエンジンを駆動させるのに必要な電力をどうにかして確保できれば、ボイジャーと比べて
3～4倍くらい（秒速50～70キロ程度）の速度が出せる
逆に言えば今実用化されてる技術ではその程度が限界だから、人間の寿命スケールの時間で
オールトの雲まで行くのは到底不可能
オールトの雲は諦めるにしてもとにかく遠くまで探査機を飛ばすってことで実行する場合、問題は
太陽電池が使えない状況でイオンエンジンに必要な電力をどうやって得るかだね
ボイジャーのプルトニウム電池は効率が悪いせいで出力が低い
おそらくやるなら原子力電池しかないけど、そのためにはもっと効率を高める必要があるはず
そうなったらなったで耐久年数や廃熱が問題になりそうだけど
>>73
核融合炉でも実用化しないと、オールトの雲までたどり着けないのか。
太陽系も広いんだな。
より長寿命の同位体を載せれば原子力電池の寿命が延びると思ったが
単位重量あたりの出力が半減期に反比例してしまうので実用には供せなかった
それこそオールトの雲を越えるだけでも3万年ぐらいかかるし
越えられる保証もないし
心配するだけ無駄
侵略する惑星は無いかと虎視眈々としてる宇宙人が地球の近くまで来てる可能性はあるだろ
そんな連中にボイジャーが見つかったらヤバい
近くに知的生命体のいる惑星があると教えることになる
地球へ来ることができる科学力を持っている時点で、地球人にはどうしようもないだろ。
打ち上げ日ではボイジャー2号の方が早かったのは豆知識
何故かは調べてね
お釈迦様「まだ1光日にも達とらんぞよ」
ブレイクスルースターショット計画
レーザー推進のナノ探査機群を光速の20パーセントまで加速する。
半減期が長くなるとそれだけ崩壊熱は弱くなるからね
あと崩壊時に発生する制動X線の問題とか他にもあってなかなか難しいみたい
ちなみに構想段階のものだとアメリシウム241（半減期432年）を使った原子力電池だと
数百年とかそのくらいの時間電力を供給できると考えられているそうだ
ただしアメリシウム241はプルトニウム238と比べて時間当たりの放射線が数分の1になるから
その分効率を上げなきゃいけないからボイジャーみたいな熱電対タイプの電池では無理だな
ぼくの地球を守って
空気が無かったらプレーヤーがあっても何も聞こえないのでは？
プレーヤー動かす動力源は手回し式ですか？
宮内庁警察本部で７２億なんですよ、何なんだろ、たかだか２２人の皇族を警備するために、年間７２億。
://www.youtube.com/watch?v=gBikuU-l2AE
東京都の台東区で、住所がないからという理由で路上生活者を避難所に入れなかったという、酷いですね。
住所がないから路上生活をしているわけでしょ、逆なんですよね。
一番災害に弱い弱者を最優先で避難させるのが自治体の責任でしょ、差別して避難所に入れなかった。
区長・服部征夫（はっとりゆくお）、とんでもない自民党ですよ、税金で立ててる生活が４４年間続いてる人物です
これと対照的なのが世田谷区の保坂展人（ほさかのぶと）、河川敷のホームレスを事前に避難所に入れた。
今回の大災害で、一番の弱者に対する態度の違いが鮮明に出てきたということで、もう自公政権を打倒するしかないですよ。
台東区区長の服部征夫っていうんですね、彼の人生４４年間、ずーと住民の税金で豊かな生活を享受してきたという。
安部晋三一家と同じですよね、そういう奴がたくさんいるんですよ、これ以上は許せないという段階に来ている。
住所がないから路上生活をしているわけで、住所があればちゃとした生活をしているわけでしょ、何をいってんだろね。
路上生活者の避難拒否は、４０年以上議員特権を享受している自民党区長の、選民意識と差別意識が原因だ。
://www.youtube.com/watch?v=8ztMAYIFbZc
sssp://o.2ch.sc/1khhl.png
恒星の掩蔽を利用して、その存在を検証する観測機whippleが
計画されてるけど、実現次期はいまだ未定
もう10年以上前に
まだオールトの雲までの１％にしか達してない
この調子だと4000年くらいかかるかな
もう1つ乱流層みたいなものがあるんじゃないか、という話が出てるが
それを解明するまで電力が持つかどうか
はやぶさ2がまずリュウグウの試料カプセルを地球に放出した後、
別の小惑星を各種センサーで調査したとする。
その調査が終わってもまだ燃料が残っているとして、次は太陽系脱出のためにイオンエンジンを吹かしまくる。
はやぶさ2は太陽電池しか積んでいないからやがて通信は出来なくなるだろう。
それまでに、ボイジャーを超える速度を出して外宇宙へ向かえるのかな？
地球へ帰還した後だと大して残ってないぞ 無理がある
はやぶさ2がリュウグウまでの往路で使ったキセノンの量は24kgで、まだ42kg残っている。
地球には1年ほどで戻ってくるので往路ほど燃料は使わない。
地球近くに戻ってきた時点で約30kg残ってるとして、それから別の小惑星の探査に向かったとしてもまだ余裕。
太陽系の庭先程度のところまで行くのに片道16時間。
この広大すぎる宇宙に比して、光の速さってあまりにも遅すぎるということはない？
これもいってみれば物理学の大きな謎といえますよね。
空間だけが極端に肥大化していて、物質は特定の場所に固まっており互いに行き来は実質不可能で物質循環が働かない。
これは高次元でものが見えないための錯覚なのかも？
知ってるよ 上の奴は太陽系脱出出来るか聞いてるんだ それが無理と言ってる
推進材を節約できたが復路では自力で減速しなくてはいけないから
帰りは消費が少ないってことはない
人間の寿命が短いだけ
そもそもはやぶさ2は総質量609kgのうち推進剤のキセノンは
たったの60kg程度しか積んでいない
これだとキセノンが満タンの状態から使い切るまで噴射したとしても
せいぜい秒速3キロ台半ば程度しか加速できない
衛星打ち上げロケット並みに大量の推進剤(総質量の8～9割くらい)を積んで
電力もどうにかして確保すれば秒速数十キロくらい加速できるけどね
普通に大型ロケットにキューブサットの組み合わせ
の方がまだマシでしょ
質量をどれだけ加速できるかで速度が決まる。
熱膨張で噴射するようなロケット原理ではなく
粒子を加速させて小さい質量を大きな力にするのは
加速できる速度に依存するから燃料の量がとか速度がとかはあまり重要じゃなく
どれだけ加速できるかが重要になる。
燃料を光速の９９％ぐらいに加速できれば、探査衛星は光速の数％ぐらいには
たどり着けるだろう、ただ加速のエネルギーは外部から無線送電だけどな。
化学ロケットじゃどう頑張ってもデルタVは秒速10キロとかその程度
比推力が一桁高いイオンエンジンにはどう逆立ちしたって敵わんよ
確かに推力が弱いイオンエンジンは加速には時間がかかるけど、
加速が終わった後の速度に差がありすぎる
>>106
＞燃料を光速の９９％ぐらいに加速できれば
これって比推力に換算すると3000万秒に相当する化け物エンジンだから
実現はまず無理じゃないの？
核融合ロケットでもここまでの比推力は出せないよ
対消滅でガンマ線を放射する反物質ロケットならワンチャンあるか・・・？？
あまし意味ないのでは？
道のりの長さを考えると、どんぐりの背比べっていうか
どのみちン十年掛かる事になるわけだし…
それよりも現実世界でしょっちゅう起こっている、物体消失＆物体出現の原理を研究した方が良さそうなのだが、
いかんせん単純な出来事なのに、なぜそうなるのかがほとんど分からない。
その前にあっさり滅びるよね
火星に立つ前に滅びるかもしれんのに
そんなことはないよ
優れた宇宙人がいたとしてもダイソン天球で満足して旅をするとは限らない
旅するでしょ
大航海自体、香辛料目指したり
新しい土地目指したり、めちゃめちゃ損得関係あるで
大陸発見とか地球丸いとかは副産物
変わらなかったというデータを送ってきてるんだけど
これはちょっと怪しいかも
磁力計は以前コマンドエラーでヒーターがつきっぱなしになり
設計以上の高温になってた事があるんだよね
それによって損傷したかどうかは結局確かめようがないままで…
小惑星プシュケとか全部プラチナじゃん
取りに行けばいい
>>121へのレスね
海水中の純金を精錬するのが先だ
現代において過去と隔絶して発達した、と思い込んでる新技術のほとんどが1960年代には既に確立、実用化されている。
ここ数十年で新たに誕生した、本当に革新的な新技術なんて、実際にはほとんど存在しない。
海外サイトみてると、ボイジャーの現在いる領域をbow shock
と書いているのがあるんだけど、今回のでバウショック発見
というような報道は特になかったと思う
bow waveの領域である事は確かだろうけど、亜音速への減速が
観測されてるのかどうか…
IBEXの観測からは、太陽系の速度はバウショックを生じるには
遅すぎるとされてたワケだしね
リアルディープインパクト来たら海水蒸発しちゃうからダメ
宇宙が先
69.63KBしかなかったけどね
観測データは基本、テープレコーダーで記録
後で送信するしかなかった
同じものだった
それにデータ管理ユニットと姿勢制御ユニットが追加された
データユニットには宇宙機として初めてCMOSの揮発性メモリが
用いられた
事故で情報を失う事がないよう、メモリ回路にはRTGから直結で
電力が供給される設計になっていた
他の天体に捕らえられたり衝突したりしない限り永遠に宇宙を漂い続ける
基本的には銀河系の中をぐるぐる回るはずだけど、大質量の天体に近づいたら
スイングバイで投げ飛ばされて銀河系の外へ放り出される可能性もゼロではない
めちゃくちゃ丈夫で、遺体の鮮度維持する機能もつけて
太陽圏が大腸菌って見えた
太陽系
の違いは？
太陽系はその範囲内を構成する要素
つまり対象が違う
太陽圏は太陽風が届く範囲
太陽系は太陽によって重力的に束縛された天体が存在している領域
後者の方が数百倍は広い
40年以上かかってたったの0.002光年だよ
1光年進むには2万年近くかかる
YouTubeより
太陽系の1番端っこは、オールトの雲？
仮説としてはそうなる
ただしオールトの雲の存在は実際には確認されていないけど
という事は…
俺がボイジャーが太陽系を脱出するのを知る日は来ないという事か
でもやっぱ加速しすぎると光になりそうな気がする
俺らが生きてる間には無理だな
実際に太陽を公転する小天体で遠日点が数百AU以上遠くにあるものが見つかってるけど
（大きいものだとセドナ）、40年かけてやっとこ150AU程度しか進めないボイジャーの速度じゃ
人間の寿命スケールの時間ではそれらの天体の遠日点にも届かない
まして考えられている太陽系の果ては太陽から数万AUの距離で更に2桁遠い
>>150
原子力ロケットとかの未来の推進手段ならモノによっては理論上光速の1割オーダーの速度に
到達できるそうだから、実用化されれば太陽系の離脱は現実的な時間で可能になる
別のアプローチだと故ホーキング博士がレーザーを探査機に照射してその光圧で亜光速に加速し
アルファ・ケンタウリ系へ飛ばす計画を提唱してたね
昔想定していた核融合を原理とする推進原理は水素とヘリウム程度のそれで
その爆発エネルギーを使ってさらに重い元素を核融合させ、さらにと繰り返した
多段核融合については一切想定されていない、
いまの水素爆弾だって普通の原爆を一段目としてその力を原理により巨大な爆発を
させているだけ。
地球上で実験困難という致命的な欠点があるので、地球外に
研究拠点を作れるまで開発できない