宇宙探査

パーカー・ソーラー・プローブはなぜ溶けないのか?

NASAの米国探査機Parker Solar Probeは2018年に打ち上げられ、史上初めて太陽コロナの中を飛びながら太陽風と磁場を直接測っています。太陽へ向けた炭素複合材の耐熱シールドを常に正しい方向へ保つことで、機器を常温近くに守り、コロナが表面よりはるかに高温になる理由を調べます。

太陽を観測するParker Solar Probeの想像図
太陽を観測するParker Solar Probeの想像図
画像クレジット: NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben · Source terms · 画像の出典を見る ↗

基本情報

打ち上げ
2018年8月
観測対象
太陽コロナと太陽風
機体を守る鍵
耐熱シールドと精密な姿勢制御

Parker Solar Probeは、太陽という炉へ磁場と粒子の観測装置を運びます。コロナを繰り返し通過し、太陽が物質とエネルギーをどう放出するかを、その場で測ります。

温度と熱の伝わり方は同じではない

コロナの粒子は高いエネルギーを持ちますが、密度は非常に低い環境です。温度は粒子運動の激しさを表し、実際に移る熱量は密度にも左右されます。それでも強烈な太陽光は危険なため、Parkerは耐熱シールドを常に正確に太陽へ向けなければなりません。

長年の二つの疑問

なぜコロナは目に見える太陽表面よりはるかに高温なのか。太陽風はどう加速されるのか。現地で直接測るデータは、遠隔観測を補います。「太陽に触れる」とは外層大気へ入ることで、固い表面へ着陸することではありません。

Parkerの現地測定と組み合わせて使われる太陽活動画像。探査機を外から撮ったセルフィーではない
Parkerの現地測定と組み合わせて使われる太陽活動画像。探査機を外から撮ったセルフィーではない
画像クレジット: NASA/SDO/AIA · Public domain · 画像の出典を見る ↗

なぜ金星の重力を使う?

地球を出発した宇宙船は、すでに地球と同じ公転速度を持っています。太陽へ機首を向けるだけでは近い軌道へ落ち込めず、その横向きの運動を変える必要があります。金星で重力アシストを繰り返し、近日点を段階的に下げます。

地球にとってなぜ重要?

太陽風と噴出現象は、オーロラ、人工衛星、通信へ影響します。Parkerは理解を深めますが、すべての嵐を必ず事前警告できるわけではありません。発生源の近くで測ることで、競合する説明を観測で検証できます。

3Dモデルの出典

アプリではVisualization Technology Applications and Development(VTAD)によるNASAのParker Solar Probeモデルを、NASAのメディアガイドラインに従って使用しています。表示向けに簡略化、圧縮、調整しており、縮尺と初期姿勢は説明用で、テレメトリーから再現したものではありません。

金色の断熱材と濃紺のアレイは部品を見分けやすくする表現で、実機色の厳密な再現ではありません。白い耐熱シールドは保持しています。

参考資料