カッシーニ グランド・フィナーレ

このページでは2004年7月に土星軌道に入ったNASAの土星探査衛星カッシーニ・ホイヘンス軌道船による土星からのイメージをご紹介しています。

カッシーニは9月の土星大気への突入を前にして、土星と最も内側のリングとの間を調査するファイナル・ステージ(グランド・フィナーレ)に入っています。記事は従前のものとグランド・フィナーレのものとが混在しています。発表順に掲載しますのでご注意ください。



<カッシーニ、土星を周る最終的な5回の軌道を始める> 8月12日

NASAのカッシーニ宇宙船は、惑星を周る最終的な5回の軌道によって、土星の超高層大気への接近したパスを通る準備をして、その最終的なミッション・フェーズ(グランド・フィナーレ)における新しい領域に入るだろう。カッシーニは、米国東部夏時間8月14日月曜日午前12時22分に、これらの5回のパスの最初を行うだろう。土星への最接近は、土星の雲のトップの上約 1,630 ~ 1,710 キロメートルの間になるだろう。宇宙船は、安定性を維持するために、土星の月タイタンのカッシーニの接近通過の多くに類似した条件、その小さなロケット推進装置の使用を求めるのに十分な密度の大気に遭遇する予定である。カッシーニの機器は、惑星の極で土星のオーロラ、温度、風の詳細な高解像度観測を行うだろう。9月11日に、タイタンとの遠い遭遇が重力バージョンとして用いられ、土星を周るカッシーニの軌道を遅れさせ、惑星への9月15日の突入に向けて宇宙船の進路を僅かに曲げるだろう。 ーーー 以上要点のみ。

Aug 09, 2017

大判はイメージをクリックしてNASAのサイトから。



<カッシーニの土星の近赤外線の「ヌードル」合成> 8月9日

この30のイメージの合成は、NASAのカッシーニ宇宙船のグランド・フィナーレと呼ばれるミッションの最終段階の、土星との22回の接近通過の一つ、土星とそのリングの間のギャップに向かったときの、2017年6月29日にとられた。合成の最初のフレームでは、カッシーニのカメラは、宇宙船が北緯45度の雲のトップより上 26,000 キロメートルを飛んでいた時に北緯約80度に向けられた。最後のフレームが捕えられたとき、軌道船は、北緯30度の惑星を真っ直ぐ下に見た、 13,000 キロメートルにあった。このシーケンスのイメージは、カッシーニ宇宙船の広角カメラを使って、近赤外線の波長で捕えられた。土星の雲のトップの高度に最も鋭敏なので、このイメージが撮られたシーケンスのために 752 ナノメートルに中心を置く近赤外線のチャンネルが選ばれた。これらのイメージのオリジナル版は、宇宙船から送られたとき、 512×512 ピクセルの大きさであった。この小さなイメージ大きさは、カッシーニが土星の上を急いだ時にカメラが素早くイメージをとるために選択された。惑星の曲面のこれらのイメージは、合成に結合される前に平面に投影された。それぞれのイメージは北緯55度に中心を置く、ステレオグラフの投影にマップされた。

July 24, 2017

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<地平線の霞> 8月8日

NASAのカッシーニ宇宙船からのこの疑似カラー視界は、土星の日の当たる地平線の向こうのリングの方向を見つめている。薄い分離した霞が、この惑星の端である左の縁に沿って見ることができる。この霞は、この場面の左側の方へ消えている。カッシーニは、2017年9月15日に土星に宿命的な突入を行う前のミッションの最後の5回の軌道の間に、土星の超高層大気を通して通過するだろう。宇宙船がそれらの最後の軌道で飛ぶであろう領域は、土星の成層圏であるここに見られる霞のかなり上になる。実際に、カッシーニがその運命に遭遇するために土星に向かって飛び込むときでさえも、宇宙船がこの霞の深さに達する前に宇宙船との接触は失われると予想される。この視界は、赤、緑、紫外線スペクトルフィルタでとられたイメージを使った疑似カラー合成写真である。このイメージは、カッシーニ宇宙船の狭角カメラで、2017年7月16日に、土星から約125万キロメートルでとられた。イメージスケールはピクセル当たり約7キロメートルである。

July 24, 2017

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<カッシーニの最初のDリングの横断(音響)> 8月7日

この静止画像とビデオの音とカラフルな分光写真(spectrogram)は、2017年5月28日に土星のDリングを通して横断したときに、NASAのカッシーニ宇宙船の電波とプラズマ波科学(RPWS)装置によって集められたデータを表している。これは、グランド・フィナーレと呼ばれるカッシーニの最終的なミッション・フェーズの22回の軌道の、Dリングの内側の端を通る4回の通過の最初であった。この宇宙船は、リング平面を横切る間に、リングの粒の衝撃の可能性から過敏な部品を保護するために、大きな高利得アンテナを保護板として使うように方向付けされた。この通過の間、三つの長さ10メートルの RPWS アンテナは粒の環境に露出された。小さなダストサイズの粒がカッシーニと RPWS アンテナを叩き、これらの粒は、プラズマまたは電気的に活発なガスの小さい雲の中に蒸発した。これらの小さな爆発は、 RPWS が検出可能な小さな電気信号(電圧衝撃)をつくった。 RPWS チームの研究者達は、分析のために、ここに見られるような可視と音響フォーマットにデータを変換した。 X軸の 14:23 の直前に赤/オレンジのスパイクによって示されているように、粒の衝撃は、スペクトログラムの中で周波数が増し、リングを横断するあたりで聞き取り得る衝撃音が見られる。X軸のラベルは、時間(上の列)、土星の半径の惑星の中心からの距離(Rs 中間の列)、宇宙船の下の土星の緯度(下の列)を示している。これらのデータは、カッシーニの最初のダイビングの間にギャップを通して土星とDリングの間で記録された4月26日のデータと比較することができる。

(再掲; データ(1)データ(2) 、 それぞれ .mov 形式、ダウンロードには時間が掛かります)。

基本的にギャップに粒がなかったという以前のデータから、科学者達は、後に、 RPWS によって検出されるような電圧にするには小さ過ぎるが、カッシーニのダスト分析装置を使って検出できるかもしれないと判定した。リング平面横断の後(14:23 の先)、一連の調子の高いホイッスルが聞こえる。 RPWS 装置は、グランド・フィナーレ軌道のそれぞれの間に、そのようなトーンを検出しており、チームは、それらの源の理解に取り組んでいる。予想されここに記録されたように、Dリングはより大きなリングの粒を含むことが証明された。

July 24, 2017

音を聞くにはイメージをクリックしてNASAのサイトから(AVI 形式、 1.18 MB)。



<Cリングの更なる模様> 8月4日

前項と同じ「プラトー5」と呼ばれる領域。土星の中心から約 84,800 キロメートル。左上は誇張されたイメージ。

このイメージはリングの陽に照らされてない側でとられた。イメージのより明るい領域は、カメラに向かったより多くの素材の光の散逸を示している。このイメージは、2017年5月29日に、カッシーニ宇宙船の狭角カメラで、約 64,100 キロメートルの距離からとられた。イメージ・スケールはピクセル当たり445メートルである。

July 24, 2017

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<Cリングの模様> 8月3日

「プラトー(plateaus:高原、平坦地など)」と呼ばれる土星のCリングの形の最近のイメージは、それらを囲むミステリーを深めた。これらの明るい帯は周囲の領域の模様と非常に異なる縞模様を持っている。リングのラベルを付されたダイアグラム、および、Cリングとそのプラトーのより遠い視界として こちらこちら を参照。プラトー P1 と呼ばれるこのイメージの中央の形は、土星の中心から約 76,200 キロメートルにある。それはCリングのこの領域を特徴づけるいくつかの波打つ構造の中にある。この構造は十分に理解されていない。このイメージ(特に左上の図の拡張版)は、異なる種類の構造を持つ三つの異なる模様を明らかにしている。このプラトー自身は引き延ばされた筋でとられ、一方、波打つ構造のより明るい部分は、以前にAリングで見た 「ストロー」に似た塊状の模様 を持ち、また、波打つ構造の薄暗い部分は模様を持っていない。科学者達はそれが何を意味するか未だ理解していないが、これらの模様はリングの粒が互いに相互作用している異なる方法に関する情報を提供している。プラトー領域は周囲より明るく鋭い端を持っている。最近の証拠は、プラトーが、それらの強い明るさが実際には粒の径の小ささによる可能性があることを意味する、化学組成では異ならず、周囲より多くの素材を含まないことを示している。これらの模様の違いは、粒のレベルにおける大きな構造をつくるプロセスに関して、手掛かりを与えるかもしれない。カッシーニは、土星におけるそのミッションを通して大きな距離から観測した。これらのイメージは、動くカメラで、個々のリングの粒の軌道と同期してとられた。したがって、全ての細長い構造は実際にリングのそこにある。左上は誇張されたイメージである。
このイメージは、 51,830 キロメートルの距離から、リングの日の当たる側でとられた。イメージ・スケールはピクセル当たり325メートルである。

July 24, 2017

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<カッシーニの土星の「ヌードル」合成> 8月2日

イメージのこの合成は、NASAのカッシーニ宇宙船が、2017年4月26日に、最初のグランド・フィナーレのダイブでとった視界を結合している。それは、中緯度とその彼方のバンドと渦の詳細のための、北極の渦から「六角形」のジェット気流の境界までの、土星の大気の広大な幅を示している。これはカッシーニが捕えた137のイメージの合成である。これは 以前に公開されたイメージ の最新情報である。より以前のバージョンにおいては、イメージは個々のムービー・フレームで表現されたが、ここでは、それらは一つの連続した合成として結合された。この合成は、静止画像ならびにビデオとして、その長さ全体でそのパノラマを描いている。画像科学者達は、このイメージ・シーケンスを計画す上で、この長く狭い合成を「ヌードル」と称した。この合成の最初のフレームは土星の北極に中心を置き、最後のフレームはこの領域の北緯18度に中心を置いている。ダイビングの間、雲の上の宇宙船の高度は 72,400 から 8,374 キロメートルに変化し、イメージ・スケールはピクセル当たり 8.7 キロメートルから 1 キロメートルに変化した。合成の下部(ムービーの終わり近く)は曲がった形をしている。これは、土星のリング平面を交差する前の保護処置として、宇宙船の動きの方向に高利得アンテナを向けるために宇宙船が回転したためである。このシーケンスのイメージはカッシーニ宇宙船の可視光線で捕えられた。宇宙船によって送られたこれらのイメージのオリジナル版は 512 × 512 ピクセルの大きさを持っている。カッシーニが土星の上を急いだので、素早くイメージをとるために小さなサイズのイメージが選ばれた。惑星の曲面のこれらのイメージは、合成に結合される前に平面に投影された。それぞれのイメージは北緯55度に中心を置く立体画法の投影でマップされた。ムービー版においては合成は拡大されている。それは二倍の拡大で始まり終わりの4倍まで滑らかに拡大されている。

July 24, 2017

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<カッシーニの土星の「舷窓」ムービー> 8月1日

それぞれが MOV 形式の非常に大きなサイズの動画です。ダウンロードには時間が掛かりますのでご注意ください。

(66.1 MB)(52.7 MB)(46.2 MB)

NASAのカッシーニ宇宙船からのイメージのこのムービー・シーケンスは、2017年4月26日のグランドフィナーレ・ダイビングの最初の、カッシーニが土星を通過したときの、惑星とそのリングの間の視界を示している。このムービーは、宇宙船が南に動いたときの、土星の北極の渦の視界で始まり、その後「六角形」のジェット気流とその外側の境界を過ぎた1時間の観測から成っている。土星のリング平面を交差する前の保護処置として宇宙船が動く方向に高利得アンテナを向ける方向調整を行ったので、ムービーの終わりに向かってカメラ・フレームが回転している。このシーケンスの間、カッシーニが惑星に近づき速度を増すので、下の雲景の速度は顕著に増加している。
2番目の、補足ムービー(1GB、.mov 形式)は、参考のために土星のイメージを加えている。土星イメージの赤い点は、ムービーの中でそれぞれのフレームの位置(技術的には中心の緯度)を示している。この土星のイメージは、2016年5月1日に、カッシーニによってとられた。
3番目の、補足的なアニメーション(200MB、.mov 形式)は、イメージがとられたときの、土星の上のカッシーニの位置と方向を示している。このムービー・フレームは、雲の上、カッシーニ宇宙船の高度が 72,400 から 6,700 キロメートルに変化したときにとられた。イメージ・スケールは、ピクセル当たり 8.7 キロメートルから 810 メートルに変化している。ムービーの最初のフレームは北極に中心を置き、最後のフレームは北緯18度に中心を置いている。このシーケンスのイメージは、カッシーニの広角カメラの可視光線でとられた。これらのイメージのオリジナル版は 512×512 ピクセルの大きさで宇宙船から送られた。

May 03, 2017

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<別れの手を振る> 6月5日

NASAのカッシーニがそのグランド・フィナーレ軌道に入る前に、主要なリングシステムの外の端の先例のない視界を得た。例えば、キーラーギャップのこのクローズアップは、月ダフニスがどんなにギャップの端に影響を及ぼすかについて詳しく示している。このイメージは ダフニスを含む合成 の一部であった。ダフニスは、ギャップの端で、その重力影響を通して波を引き起こしている。カッシーニが2004年に土星に到着した時と同様に、あるリングの粒の塊が撹乱されたエンケギャップの端に見ることができる。この視界は、ダフニスから約 30,000 キロメートルで、リング平面の上約3度から、リングの日の当たる側を見ている。イメージスケールはピクセル当たり177メートルである。このイメージは、2017年1月16日に、カッシーニ宇宙船の狭角カメラの可視光線でとられた。

May 29, 2017

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