みおから見た宇宙
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日本の水星磁気圏探査機「みお」は、ヨーロッパの探査機と重なった「ベピコロンボ」の姿で、8年かけて水星へ向かってきました。その位置に立って星空を見渡します。地球と金星をめぐる前半と、水星のそばを6回通って水星を回る軌道に入るまでの後半を切り替え、日付を動かして確かめられます。
いま見えている天体
FROM MIO| 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、みお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。
太陽に近い空
水星の軌道は太陽から約0.31〜0.47天文単位(地球の約3〜5割の距離)です。水星のそばでは、太陽が地球から見るより2〜3倍大きく見えます。「いま見えている天体」の表で、太陽の見かけの大きさの変化を確かめられます。
みおの航路は概算
実際のベピコロンボは、イオンエンジンで長い時間をかけて少しずつ軌道を変えながら飛びました。ここでは、打ち上げ・スウィングバイ・到着の日時を「エンジンを使わない軌道」でつなぎ、スウィングバイの前後で惑星に対する速さがそろう解を選んでいます。4回目の水星スウィングバイ(2024年9月)からあとは、公表されている水星に対する速さ(秒速約1.76km)で出発する軌道に、イオンエンジンの噴射に相当するなめらかな補正を加えて、次の接近へつないでいます。各スウィングバイの最接近の距離は公表値に合わせました。水星スウィングバイの合間には、水星から最大で数百万km離れたあと折り返して戻ってくるので、その折り返し点では「進行方向(水星基準)」の向きが大きく変わります。
到着の形
2026年11月21日の水星周回軌道への投入は、水星の重力にそっと捕まる形で行われます。ここでは、11月21日(時刻は世界時の正午と仮定)に、水星の太陽側約17万8000kmの地点で、水星と同じ速さになる形にしています。この日以降の周回軌道と、12月の「みお」の分離は含めていません。
計算の確かめ
スウィングバイの前後で、惑星に対する速さは金星2回目で秒速8.20km→8.01km、水星1回目で6.63km→5.29kmと近い値になっています。4回目の水星スウィングバイ以降の補正に必要な加速度は最大で約0.00014m/s²で、実際のイオンエンジン(推力0.29N、約4.1トン)で出せる大きさと同じ程度です。
進行方向の2つの基準
視線の「進行方向」は、みお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、太陽から見たみおの動きの向きで、太陽のまわりを回る軌道そのものの向きです。水星基準は、水星から見たみおの動きの向きで、水星に対してどちらへ進んでいるかを表します。水星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。水星に近づくと、水星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- 水星磁気圏探査機「みお」(JAXA宇宙科学研究所)打ち上げ日時、みおの軌道
- Latest updates: BepiColombo's arrival at Mercury(ESA)MTMの分離、水星周回軌道への投入日
- BepiColombo Venus flybys(ESA)金星スウィングバイの日時と高度
- BepiColombo to swing by Mercury for the sixth time(ESA)6回目の水星スウィングバイの日時と高度
- BepiColombo(Wikipedia)各スウィングバイの日時と高度の一覧
- BepiColombo's 9.3 Billion-Kilometer Journey(Space Group)スウィングバイ後の水星に対する速さ
- NASA Blue Marble ・ NASA 3D Resources ・ NASA SVS CGI Moon Kit ・ NASA MESSENGER(PIA15063)大きく見えるときの地球・火星・月・水星の表面の画像。地球の雲と金星の雲の模様は、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