はやぶさ2から見た宇宙
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小惑星リュウグウから試料を持ち帰った探査機「はやぶさ2」の位置に立って、星空を見渡します。リュウグウへ向かう往路と、カプセルを地球へ届けた帰路を切り替え、日付を動かして確かめられます。
いま見えている天体
FROM HAYABUSA2| 天体 | 方向(星座) | 距離 | 見かけの大きさ | 明るさ |
|---|
天体名を押すと、その方向に視線を向けます。明るさは等級(小さいほど明るい)の目安です。
この再現について
METHOD星と星座は実データ
6等星までの恒星約5,000個と、88星座の線を使っています。恒星はとても遠いので、はやぶさ2から見ても星座の形と位置は地球から見た夜空と同じです。
惑星とリュウグウ
太陽・惑星・月の位置は天文計算ライブラリで日ごとに求めています。リュウグウの位置は、NASAジェット推進研究所(JPL)が公開している軌道要素から計算しました。近づくと、はやぶさ2の観測から作られた形状モデル(ISAS/JAXA 公開、約4,000面に間引いたもの)が、約7.6時間の自転とともに描かれます。自転の向きの初期値(どの面がいつ正面を向くか)は仮定です。
はやぶさ2の航路は概算
はやぶさ2はイオンエンジンで少しずつ加速しながら飛んだので、実際の航路はなめらかに曲がっています。ここでは、出来事の日時を結ぶ「エンジンを使わない軌道」で近似しました。往路は2015年12月3日の地球スウィングバイから2018年6月27日のリュウグウ到着まで(この計算のままだとリュウグウの夜側から近づくことになるため、到着の約300〜40日前に少しずつ地球側へ回り込むよう補正し、最後の30日は地球側からまっすぐ近づいて距離20kmの地点で止まる形にしています)、帰路は2019年11月13日の出発から2020年12月6日のカプセル突入までです。打ち上げ後の1年間、リュウグウに滞在した約1年半、拡張ミッションは含めていません。
計算の確かめ
帰路の終わりの地球に対する速さから求めたカプセル突入の速さは秒速約12kmで、公表されている値(秒速約12km)と合います。
進行方向の2つの基準
視線の「進行方向」は、はやぶさ2が進んでいく向きにカメラを向け続ける視点です。太陽基準は、太陽から見たはやぶさ2の動きの向きで、太陽のまわりを回る軌道そのものの向きです。リュウグウ(帰路では地球)基準は、リュウグウから見たはやぶさ2の動きの向きで、リュウグウに対してどちらへ進んでいるかを表します。リュウグウがこの十字の真ん中にあれば正面から向かうコース、少しずれていれば、そのずれの分だけ横を通り過ぎるコースです。リュウグウに近づくと、リュウグウの重力で向きが曲がり、十字も動きます。目的地のそばで相対速度が秒速5m未満になると向きが決まらないため、十字を目的地の方向へなめらかに寄せています。なお、実際の探査機は太陽電池やアンテナの都合で姿勢を決めていて、進行方向にカメラを向けているわけではありません。
出典
SOURCES- はやぶさ2 地球帰還に向けたプレスキット(JAXA、2020年9月)経緯、帰還の計画
- はやぶさ2カプセルの回収について(JAXA、2020年12月6日)カプセル分離・突入・回収の時刻
- 162173 Ryugu(JPL Small-Body Database)リュウグウの軌道要素
- リュウグウの形状モデル SHAPE_SFM_49k_v20180804(ISAS/JAXA、DARTS)リュウグウの形。Watanabe ほか(2019)Science 364, 268 の公開データ。約4.9万面を約4,000面に間引いて使用
- 162173 Ryugu(Wikipedia)大きさ、自転周期、自転軸
- Hayabusa2(Wikipedia)地球スウィングバイの距離、到着・出発の時刻、突入の速さ
- NASA Blue Marble ・ NASA 3D Resources ・ NASA SVS CGI Moon Kit大きく見えるときの地球・火星・月の表面の画像。地球の雲は、このページ用に作ったもの(観測画像ではありません)
- d3-celestial恒星・星座線のデータ
- Astronomy Engine太陽・惑星・月の位置計算