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太陽探査

太陽コロナに触れる探査機、熱で溶けない4つの理由:NASAが8月打ち上げへ

2018年7月24日(火)16時00分
高森郁哉

太陽表面から噴き出すセ氏100万度超のコロナに接触する NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben/

米航空宇宙局(NASA)は来月、太陽の大気圏に到達することを目指す探査機「パーカー・ソーラー・プローブ」を打ち上げる。太陽表面から噴き出すセ氏100万度超のコロナに接触するという、史上初の偉業を達成できるかどうかが注目される。

太陽探査の目的

NASAは米国時間7月20日の記者会見で、パーカー・ソーラー・プローブの打ち上げが8月6日以降の同月前半になるとの見通しを示した

NASAは太陽探査の目的として、(1)太陽風が加速する謎を解明する(2)コロナが100万度超もの超高温になる理由を調査する(3)太陽のエネルギー粒子が加速する仕組みを明きらかにする、の3つを挙げている。

ミッションの概要

パーカー・ソーラー・プローブのサイズは1m×3m×2.3mで、打ち上げ時の重量は685kg。地球を飛び立ってから太陽の裏側を通って地球の公転軌道に戻る楕円軌道を、約7年かけて徐々に狭めながら計24周する。

探査機は太陽表面から約600万キロまで接近し、その際の速度は時速70万kmに到達。この接近距離は探査機史上最短で、速度も人工物として史上最速となる。また、このとき探査機表面の温度は1377度に達するという。

ミッションの概要


NASAが説明する4つの理由

100万度超にもなるコロナを通過しても探査機が溶けない理由として、NASAは動画を使って以下の4つを説明している。

・熱シールド:太陽光を反射する白色のシールド。材料は外側が耐熱性に優れた「黒鉛エポキシ」という炭素の結晶体で、内側は空気を97%含む炭素発泡体でできている。
・高性能の自律制御:探査機本体から突き出た「ソーラーリムセンサー」が、熱シールドの向きがずれた状態を検知することで、本体がシールドに隠れる向きになるよう自律的に姿勢制御する。
・冷却システム:内部に水を循環させるシステムを備え、太陽電池の部分で温められた水が、ラジエーター部分で冷却される。
・熱と温度の違い:温度は測定値であり、熱はエネルギーの移動を意味する。コロナを構成するプラズマ粒子は密に存在せずまばらなため、探査機はごく一部の粒子にしか接触せず、移動するエネルギーも限られる。

なぜ溶けないのか

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