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彗星と小惑星の内部を探索する「逆」の方法

彗星や小惑星の内部はまだよくわかっていません。これらの小さな太陽天体についての知識を深めることは、特に興味深いことです。これらの天体には、初期の太陽系とその後の進化を理解するための独自の鍵が含まれているからです。

当分の間、彗星と小惑星の内部構造に関する私たちの知識は、これまでのところ間接的であり、形成と進化の理論的モデル化だけでなく、地球と宇宙ミッションからの表面のリモートセンシング観測からの推論に依存しています。彗星は多種多様な形態を持つ可能性があり、フラクタル集合モデル、瓦礫モデル、氷接着剤モデルなどの内部構造のいくつかのモデルが提案されています レイヤードパイルモデルなど

そのような物体の内部構造の知識は、それらの形成のシナリオを推測するのに役立つため、非常に重要です.レーダーは、そのような物体の内部構造を調べることができる成熟した技術です。 ESA のロゼッタ ミッションの CONSERT 実験の後、彗星の内部を調査するために設計された最初の機器 (彗星は 2014 年 11 月に彗星 67P/チュリュモフ ゲラシメンコに遭遇) によって、これらの小さな太陽体の電磁波による観測が行われるようになりました。ますます魅力的。現在、小惑星を観測するためにいくつかの宇宙船が運用中、巡航中、または開発中であり、内部構造に関する情報を取得するための科学機器のレーダーシステムを含むいくつかのミッションの提案が提案されています.

この最近の研究では、この種のレーダー信号を処理して、そのような物体の内部構造にアクセスする可能性を扱っています。実際、電磁波が物体 (ここでは彗星または小惑星) と相互作用する場合、相互作用後の波には、このターゲットの特性 (幾何学的および物理的特性) が含まれます。したがって、逆アルゴリズムと呼ばれるアルゴリズムを使用することが可能です。 、この電磁波の測定からこの物体の画像を再構築します。

この逆の問題を解決するには、主に彗星や小惑星が非常に大きな構造であること (これは潜在的に多くの未知数を意味する) と、宇宙レーダーのシナリオでの測定の数が必然的に非常に限られていること (理由により) が困難な原因です。時間、エネルギー、およびデータ転送の制約)。これらの測定では、構造に関するより多くの情報を取得するために、バイスタティック構成が考慮されます。これは、送信アンテナと受信アンテナが同じ場所にないことに対応しています。

この目的のために、彗星/小惑星の縮尺モデルは、その形態が、核、結晶地殻と汚れた氷に対応する層、そしてダスト マントルの 3 つの部分のみを考慮することによる単純化された予測モデルに基づいていると仮定して構築されました。 .実験シミュレーションに使用しました。実際、このアナログと電磁波の間の相互作用は、測定妨害を避けるために実験室環境 (無響室) で測定されました。

したがって、これらの測定値は、特に空間ダイバーシティ (バイスタティック構成) を利用するように構築されたイメージング アルゴリズムを使用して「反転」されました。その結果、わずかな測定でも彗星類似体の構造情報を取得でき、特に核の存在を検出できることが示されました。

これらの調査結果は、雑誌 Advances in Space Research に最近掲載されたバイスタティック マイクロ波測定による彗星の内部のイメージング:スケール彗星モデルの事例というタイトルの記事で説明されています。

この作業は、C. エローと J.-M.マルセイユの Institut Fresnel の Geffrin、Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble (IPAG) の A. Hérique と W. Kofman


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