【コラム】

どこでもサイエンス

110 土星を巡って13年 - 土星探査機カッシーニ・2017年9月15日に最後の日(前編)

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巨大な環が美しい土星。その土星を巡る唯一の人工衛星が、2017年9月15日にその活動を終了します。最後は土星に落下し、まさに土星に骨をうずめるのですな。今回は、そんな土星探査機カッシーニが生涯かけて教えてくれた、土星の発見あれこれをご紹介いたしますよー。

この星なんでしょー?

(C) D. Peach, E. Kraaikamp, F. Colas, M. Delcroix, R. Hueso, G. Therin, C. Sprianu, S2P, IMCCE, OMP

土星! ハイ、正解です。

土星といえば、見事なリング(環)がある星でございます。アクセサリーのモチーフとかにもなってますな。この写真は、フランスとスペイン国境のピレネー山脈にあるピック・デュ・ミディ天文台にある望遠鏡で撮影されたものです。環はより細い環の集合であることや、本体は場所によって帯状に色合いが違い、北極には六角形の模様があることがわかりますな-。キレイな写真でございますね。土星は、地球からざっと14億kmの彼方にあります。

つぎに、こちらの写真です。

(C) NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

白黒写真ですが、明らかに精細度がちがいますねー。また、土星の環が透けている! のがわかります。

撮影したのは、アメリカの土星探査機カッシーニで、土星からの距離は230万kmです。地球から14億kmに対して、ざっと500分の1ですねー。500m離れたところから撮影するか。1mで撮影するか。多少カメラに性能の差があったとしても(実際あるんですが)、そりゃもう、結果は自ずと見えています。さらに、この例えだと、50cmまでつまりは120万kmまで寄って撮影したのがこちらです。土星の表面をたゆたう雲(見える黒い宇宙部分以外全部です)の様子が見て取れます。

(C) NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

ということで、探査機を惑星に送り込むと、どんだけすごいんだということですね。まあ、日本の小惑星探査機はやぶさも「点」にしか見えない小惑星イトカワを目の前にある岩山のように撮影したのでしたね。

さて、この土星探査を最初にやったのは、アメリカのパイオニア11号です。1979年といいますから40年近く前に、土星に2万km接近し、横を通過しながら、映像を送ってきました。この探査機は、巨大なアンテナをしょっていて、40年前の通信技術で14億km離れた土星から「データを送信できればオッケー」という感じのプロジェクトです。それでも、それまで発見されていなかった、土星の環の外側にある別の環を見つけています。

さらに1980年と1981年には、より新鋭のボイジャー1号と2号が土星の横を通過。1号については土星の衛星Titan(タイタン)に接近もしています。分厚い大気を確認しましたが、同時にもやが濃すぎて地表の様子が見られませんでした。また、このときに、土星の環が非常に多数の細い環の集合であることや、環の中に影模様が動いていく様子などもとらえています。また、いくつかの衛星のクローズアップ写真も撮影し、衛星Mimas(ミマス)には巨大なクレーターがあることを発見。当時流行っていた映画「スターウォーズ」にちなんで「まるでデススター」と言われたりしました。ちなみに、それが気に入ったのか、音楽ユニットのアクアマリンの「ミマス」という名前のミュージシャンがいます。天文業界では有名人です。

おっと、カッシーニの話をする前が長くなったじゃありませんか。土星探査機カッシーニは、これまでの探査機とちがい、土星をぐるぐる巡る人工衛星になって、4年間にわたって土星とリングと衛星をじっくり調べましょうというプロジェクトでございます。さらに、はじめてヨーロッパも参加して、カッシーニを母艦にして、土星の衛星のタイタンに着陸機ホイヘンスを下ろすという野心的なものでございます。カッシーニとホイヘンスは両方ともヨーロッパの著名な天文学者にちなんでいて、ホイヘンスは土星の環の発見者。カッシーニは、土星の衛星を4つ発見したほか、環が複数の環からなっていることを発見した人でございます。

さて土星探査機のカッシーニは、1997年打ち上げ。2000年木星を通過しながら探査。2004年土星到着。2005年にタイタンにホイヘンスを送り込む。2008年に観測終了…の予定だったのですが、延長に次ぐ延長を重ね、実はこの原稿を書いている2017年8月現在、まだ観測を続けています。なんと13年間も土星を周回し続けているのでございます。そんなことができるのは、原子力電池を使っているからですね。放射性同位体の熱で発電する仕組みです。この技術はNASAしかもっていないので、アメリカ以外の国は土星探査ができません(太陽電池は太陽から遠すぎて使い物にならない)。同じものを使っているボイジャー探査機は太陽系を脱出していますが、40年間も運用が続けられています。

しかしついに、最後の日・グランドフィナーレを迎えます。2017年9月15日に土星の大気圏に突入して、大気の濃さをしらべつつ、四散消滅するんでございます。ああ、なんとも涙なCG動画がNASAから出ております

なにも、大気圏に突入させなくても、そのまま土星のまわりをまわらせておいてもいいんじゃないの? 遠い将来に我々の子孫が「やあ、ごくろうさん」と文化財として回収すればという考え方もあるかもしれません。でも、そうはいかないのです。

それは、燃料切れでコントロールがきかなくなったカッシーニ探査機が、万一にも衛星に衝突したらマズイからです。土星に衝突させるのはよくて、衛星はダメというのはどういうことなのか? というと、これはカッシーニによる発見が関係しているのですね。

おっと、だいぶ長くなってしまいましたので、ここからの続きは次回ということで。

(後編は9月13日に掲載します)

著者プロフィール

東明六郎(しののめろくろう)
科学系キュレーター。
あっちの話題と、こっちの情報をくっつけて、おもしろくする業界の人。天文、宇宙系を主なフィールドとする。天文ニュースがあると、突然忙しくなり、生き生きする。年齢不詳で、アイドルのコンサートにも行くミーハーだが、まさかのあんな科学者とも知り合い。安く買える新書を愛し、一度本や資料を読むと、どこに何が書いてあったか覚えるのが特技。だが、細かい内容はその場で忘れる。

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インデックス

連載目次
第112回 太陽フレア、とりあえず知っとく?
第111回 土星を巡って13年 - 土星探査機カッシーニ・2017年9月15日に最後の日(後編)
第110回 土星を巡って13年 - 土星探査機カッシーニ・2017年9月15日に最後の日(前編)
第109回 世の中を変えた発明、なんでしょう。
第108回 ハイテク素材と赤い炭
第107回 8月7日(月)深夜・月食を見よう!
第106回 2017年の宇宙、どうでしょう? - 下半期・その2
第105回 2017年の宇宙、どうでしょう? - 下半期・その1
第104回 予言者? ジュール・ヴェルヌ
第103回 幻の毎日新聞プラネタリウム館 - 東日(毎日)天文館
第102回 地球は、どう、動いてる?
第101回 アインシュタインの方位磁石 - サイエンスな人の一品
第100回 アストロバイオロジーって、何それ、オイシイの?
第99回 太陽はスゴイ? - 成績発表会
第98回 実験装置、見たい?
第97回 地図と星は仲がいい
第96回 山が変える惑星の模様
第95回 ほとんどの星は爆発しない
第94回 それも「バラ科」ですか……!?
第93回 2017年の宇宙、どうでしょう? - 上半期編その2
第92回 2017年の宇宙、どうでしょう? - 上半期編その1
第91回 流れ星を見つけるコツ
第90回 コピー機の発明について、調べてみたよ
第89回 いにしえの中国やインドの宇宙
第88回 「火星の呪い」が発動
第87回 来年のノーベル賞予想ごっこ
第86回 天文学研究のため、レンジは使わないでください
第85回 カフェでリア充、科学者ハレー
第84回 お月見の日は、どう決まる?
第83回 たまご、熱すると固まるナゾ
第82回 8月12日のペルセウス座流星群と黒い彗星
第81回 絶滅のサイエンスとリョコウバトとウナギ
第80回 ジュノー探査機、木星到着
第79回 「ニホニウム」で知ったかぶりをするための知識5連発
第78回 2016年の「宇宙どうでしょう?」 (下半期)
第77回 増やせばワカルDNA - 「PCR」のお話
第76回 宇宙人を探すなんて、できるの?
第75回 海がない国 スイスで生まれた深海潜水艇
第74回 とりあえず春は、北斗七星。
第73回 くらべてワカル!? 宇宙の世界
第72回 さくらが春に咲くのは、寒さを越えるプログラムがあるから
第71回 ひさしぶりの日食のお知らせ - 日本は2016年3月9日午前11時前後
第70回 「重力波」つかまえました
第69回 春のこよみのサイエンス
第68回 火星をざっくり知っておきましょー
第67回 冬はハワイが近い!? - ジェットストリーム
第66回 2016年の「宇宙、どうでしょう?」(上半期)
第65回 年間最多の流れ星が見える! 12月14日夜はふたご座流星群
第64回 毒についてチョット調べてみました
第63回 凧とかみなり、フランクリン
第62回 はやぶさ2も見られるの?? 人工衛星を見るはなし
第61回 ノーベル賞をゲットしたニュートリノ探知装置
第60回 科学者が、虹遊びをすると…
第59回 日本人は、元素の名づけ親になれるか!?
第58回 数字のケントーをつける話=フェルミ問題
第57回 「星の名決定」総選挙に参加できるぞ!
第56回 夏休み、おてがるサイエンス
第55回 冥王星に接近しました
第54回 硬い冷たいダイヤだよ
第53回 2015年の「宇宙、どうでしょう?」(下半期)
第52回 潜水艦を発明した愛すべきおっさん
第51回 冥王星まめちしき10連発(ビフォー編)
第50回 ジュラ紀とかエディアカラとか、実はローカルな地名ばかりの地球の歴史年代
第49回 夜空の神2共演 - 金星と木星が接近するぞ!
第48回 キャンディをかむと光るのは本当か?
第47回 2015年4月4日夜9時。むこう3年ない皆既月食をみのがすな!!
第46回 浦島太郎とか双子とかとカーナビなサイエンス
第45回 100万年かけて、あったかいーの
第44回 電話より先に発明されたファックス
第43回 世界の「宇宙窓」から
第42回 圧力鍋は、できそこないのエンジン!?
第41回 2015年の「宇宙、どうでしょう?」(上半期)
第40回 12月13~14日は、年に一番流れ星が多い時期
第39回 はやぶさ2、打ち上げそして旅の友
第38回 これだけ知っとこ、小惑星探査機「はやぶさ2」
第37回 誘導ミサイルとポップコーン
第36回 地球上の生物は推定870万種。実はその9割が発見されていない
第35回 祝・日本のお家芸・青色LEDがノーベル賞
第34回 2014年10月8日夜8時。ゼッコーの皆既月食をみのがすな!
第33回 シロウトにチャンス到来・惑星の名前をつけられるぞ!
第32回 スゴイぜ! 彗星探査機「ロゼッタ」
第31回 天才&変人キャベンディッシュ
第30回 渡り鳥が作るV字型編隊の謎
第29回 やってはいけない!サイエンス
第28回 フロッピーの栄枯盛衰
第27回 2014年の宇宙、どうでしょう? - 下半期編その2
第26回 2014年の宇宙、どうでしょう? - 下半期編その1
第25回 100円で作れるちょっぴりキケンな科学オモチャ「アストロ・ブラスター」
第24回 5月24日土曜夕方に本当にでるのか!? - 「きりん座流星群」
第23回 いま、サイエンスで一番アツイ? - タンパク質ギョーカイをのぞく
第22回 英国科学雑誌のQ&Aコーナー - そんなに熱くなるなんて…
第21回 2年2カ月に1度のチャンス! - 火星ただいま接近中
第20回 科学なパーソナリティ列伝
第19回 今年が寒いのは太陽のせい? - 実は暗い太陽の未来
第18回 日本に降る雨は「だいたい雪」、だそうです
第17回 どこでもサイエンス-チョコレートは惚れ薬?
第16回 江戸時代からある「クローン」
第15回 2014年の宇宙、どうでしょう? - 上半期編
第14回 謎実験 - ニュートンビーズ
第13回 12月14日はふたご座流星群の日! - サクッとわかる観察ポイント
第12回 新月が出たぞという意味の「カレンダエ」からはじまった「カレンダー」
第11回 気持ちよく歌えるエコーのおはなし
第10回 ノーベル賞を楽しむネタ知識あれこれ(後編)
第9回 ノーベル賞を楽しむネタ知識あれこれ(前編)
第8回 ただいま接近中 ‐ アイソン彗星
第7回 信号ひとつは70ワット - 交通信号機にまつわる科学のはなし
第6回 いますぐ使える「月」の知識11連発(後編)
第5回 いますぐ使える「月」の知識11連発(前編)
第4回 飲める「リトマス試験紙」
第3回 カンタン工作 - 百均虫めがねで「カメラ箱」を作ろう
第2回 8月12日と13日の夜はペルセウス座流星群を観察しよう
第1回 教科書を覗いてみよう - 小学校3年生の理科より「明かりをつけよう」

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