40 年前の今週の火曜日、車サイズの装置がフロリダのケープカナベラルから打ち上げられました。それから 35 年後、星間空間に到達した最初で唯一の人工物となりました。その過程で、ボイジャー探査機 (2 つありました) は、木星、土星、タイタンのフライバイの見出しを作りました.
Fran Bagenal は、ボイジャー探査機が打ち上げられたときの学生であり、探査機が木星周辺で収集したデータについて博士論文を書きました。コロラド大学ボールダー校の天体物理学および惑星科学の教授であり、NASA の外惑星評価グループの元議長でもあり、ガリレオ、ディープ スペース 1、ニュー ホライズンズ、ジュノーのミッションにも携わっています。
ノーチラス ボイジャーの遺産と、有人および無人宇宙探査の未来についてバジェナルにインタビューしました。
ボイジャーは二度と出てこないと言いましたね。なぜですか?
その理由の 1 つは、175 年ごとに発生する特定の方法で惑星を並べたからです。彼らが再びそのように並ぶまでには、さらに135年かかります。もう 1 つの理由は、ボイジャーは最初の一瞥を得るというミッションを設計する探査の最初の波の一部だったということです。あなたは非常にオープンな視点で入り、「そこに何があるか見てみましょう」と言います。後続のミッションは、よりターゲットを絞る傾向があります。たとえば、ガリレオは木星の周りのガリレオ衛星だけを見ていました。カッシーニは土星に行き、月、環、タイタンを 13 年間にわたって調査しました。
ボイジャーはまだ興味深いデータを送り返していますか?
ええ、絶対に。ボイジャー 1 号は星間物質の外に出ており、太陽風が星間の物質である星間物質に接する太陽圏の端にある境界を探索しています。私たちがそこに行ったのはこれが初めてです。荷電粒子、宇宙線、磁場、電場、波、電波などを測定しています。これは、星間物質が太陽系とどのように相互作用するかを示しています。
ボイジャーの古いデータに新しい科学はありますか?
信じられないかもしれませんが、私はまだボイジャーのデータを分析しています。 33 年前に取得されたボイジャー データに関する 3 つの論文を発表したばかりですが、同時に打ち上げ 40 周年を祝っています。楽しかった。 1979 年以降に論文を作成したデータの一部が再分析されていないことに気付きました。そして、分析に組み込むことができる新しい情報と新しい物理学を手に入れました。古いデータセットを掘り下げて見つけ出し、それを分析する方法を理解しようとするのは、考古学プロジェクトでした。古いコードはすべて Fortran で書かれており、私と一緒に働いていた新しい学部生は IDL または Python を使用していました。それは、象形文字の文字を見に行くようなものです。
ボイジャーのミッションはいつ終了しますか?
私たちはいつかエネルギーを使い果たします。私たちはすでに、機器を循環させて、できる限りエネルギーを節約する必要があります。搭載されている放射性同位体太陽光発電機の半減期は 88 年なので、劣化し始めています。また、宇宙船を暖かく保つ必要もあります。あと15年くらいで通信できなくなると思います.
将来の宇宙探査機はどのようになりますか?
宇宙船は小型化と軽量化が進んでいるため、必要な推進力が少なくなります。彼らの機器ははるかに効率的になっているため、必要な電力が少なくなります。長距離にわたって情報を送信する必要があるため、通信は難しい問題です。そのため、宇宙船に多くの電力を消費し、重い大きなアンテナを用意するか、地上での耳のサイズを大きくする必要があります。宇宙船の計算能力も急速に向上しています。 Voyager に関する最近の PBS スペシャルには、搭載されたコンピューターの機能はポケットに入っているものとほぼ同じであると説明されている素晴らしい行があります。そして、私はあなたの電話について話しているのではなく、あなたのキーフォブについて話している.大規模なオンボード コンピューティング機能により、画像を前処理し、プローブに「これらは興味深いと思われるものです。最初にこれらを送信してから、後で他のものを送信します。」
Breakthrough Starshot と、最も近い星に探査機を送る計画についてどう思いますか?
それがどのように機能するのかわかりません。探査の 3 つの大きな問題は、推進力、動力、通信です。彼らはレーザーを介して推進力を発揮すると主張していますが、彼らが話している距離を考えると想像するのは難しいと思いますが、大丈夫です.おそらく、多くの力は必要ありません。しかし、彼らはどのように通信するつもりですか？彼らはアルファ・ケンタウリに微細なチップか何かを送ることについて話していますが、無線アンテナがなければ、彼らが無線アンテナなしでどのように地球と通信するのかを理解するのは非常に難しいと思います。レーザー通信でこれができるなんて信じられない。レーザー通信では火星の秩序すら超えられない。正直に言うと、ちょっとばかげているように思えます。
重力波による中性子星の合体の観測をめぐる現在の噂に興奮していますか?
太陽系の外にいると、あくびをして目を丸くして先に進みがちです。太陽系では、実際の情報、実際のデータがあり、実際のものを見ることができます。一方、そこにある情報は非常にまばらで、「大丈夫、大丈夫」のようなものです。それはまた、関係する研究者の自我の大きさにも関係しており、それは地球からの距離とともに増大するようです.
太陽系内で最も興味深い宇宙物理の問題は何ですか?
それらの束があります。内部磁場を持つ惑星と、金星などの惑星には持たない惑星があるのはなぜですか?カイパーベルトには、なぜこれほど多くの種類の天体が存在するのでしょうか?これらのさまざまなオブジェクトの動作を駆動するものは何ですか?巨大惑星は太陽系の形成にどのような役割を果たしましたか?それらのうち、他のオブジェクトを蹴散らしたのは何人ですか?なぜ土星は木星とそんなに違うのですか?これらの問題は、1 つの物理学だけでは解決できません。動的モデルを作成することはできますが、実際に化学を調べる必要もあります。重力測定、磁場測定、化学測定、分光測定などを使用する必要があります。惑星科学の良いところは、非常に学際的であることです。
有人宇宙飛行を優先すべきか?
個人的には、これは個人としての話ですが、観光を除いて、宇宙で人間ができることでロボットがうまくできないことはないと思います。したがって、科学的な目的を持つ観光以外のことについて話している場合は、それを行うためにたくさんのロボットを送り出してください。 NASA が現在抱えている大きな課題は、宇宙における人間の役割は何ですか?そして、これが観光以外に何であるかはまったく明らかではないと思います。そして、政府は観光にお金を払うべきではありません。これは、私がイギリスで子供だった頃、10 代の頃、朝 4 時まで起きてアポロ計画をすべて見ていた人からのものです。ロボットが非常に効果的になったことで、私の見方は変わりました。なぜ肉の塊を宇宙に送るのですか？ちょっと無意味です。
しかし、有人ミッションは、ロボットにはない方法で私たちを刺激しませんか?
12 歳の子供を探しに行き、「最後に宇宙飛行士を宇宙で見たのはいつですか?」と尋ねます。そして、「現在、実際に宇宙にいる宇宙飛行士は何人ですか?」と尋ねます。その12歳は知らないに違いない。一方、「仮想現実を通じて火星の表面を探索できるゴーグルとグローブをあげます」と言ったらどうでしょうか。中年の宇宙飛行士がゆっくりとしたペースで宇宙を飛び回っているのを見るよりも、火星の表面を仮想的に歩き回る可能性に 12 歳の子供の方が興奮するに違いありません。火星探査機でバーチャル リアリティを実現する機能が追加されました。世の中変わったんだよ。私は、ロボットが冥王星を通り過ぎて驚くべき観測をしているのを見て、何千人もの人々が歓喜するのを見てきました.それは人々を本当に興奮させました。
火星を植民地化すべきだという議論についてどう思いますか?
でたらめだと思います。もしあなたが超億万長者なら、こういった馬鹿げた考えを持っていても、誰もあなたに「くだらないことを言っている」などとは言いません。なぜならあなたは億万長者だからです。 .あなたはとても素晴らしいです、あなたは何でもできます。」映画火星人 私の主張をしました。宇宙ステーションの軌道を変更し、外に出て何かを送って、まったく非現実的で非物理的な方法で男を捕まえるために費やされたすべての努力。そして、何のために？あなたはその一人を救った。ええと、それはマット・デイモンです。誰もがマット・デイモンを救いたいと思っています。しかし、現実には、火星で死ぬ人がいます。エンターテインメント業界は関与したいと思うかもしれません。彼らは誰かが火星で生きて死ぬことを望んでいますよね?屋根を通り抜ける評価を想像できます。しかし、納税者はそれを支払うべきではありません。
金星探査の場合は?
私は金星に専門的に関与していません。しかし、壊滅的な環境につながる可能性がある気候変動に苦しんでいるこの惑星に住む人間として、私は姉妹惑星に非常に興味があります.地球と同じくらいの大きさで、太陽に少し近いところにあり、二酸化炭素の圧力が地球の 90 倍の暴走温室効果を持っています。太陽までの距離の違いは、オーブンのような表面温度の主な原因ではなく、温室効果ガスです。私たちの姉妹惑星がそのような地獄になるべきだったのは奇妙です.なぜそうなのかは、非常に良い質問であり、気候変動に関する私たちの懸念と無関係ではありません.金星におそらく海がないという事実は、その地質が異なることを意味します。そして、それはなぜですか？金星は約6億年前に溶岩で完全に再浮上しました。それ以前はどうでしたか？それは本当に地球のようでしたか？
金星への探査機はどのように見えるでしょうか?
金星の表面の上には澄んだ大気があり、その上には厚い雲があり、地球から金星を見る望遠鏡から表面を覆い隠しています。さて、ある時点で大気圏に上がれば、それは冷えます。頂上の非常に希薄な大気に出ると、実際に再び熱くなります。しかし、その間に気温が適度な地域があります。金星に探査機を送って、気球や飛行船のように浮かび、沈んで表面を見て、熱くなりすぎると上昇する可能性があります。このアイデアは実際に提案されています。それはサポートされておらず、金星が本当に私たちの注目の的であるはずなのに、このすべてのお金が火星ミッションに費やされていることに不満を感じています.
火星に焦点を当てていることにイライラしていますか?
火星で水を発見すると主張して、これらの火星ミッションに多額の費用が費やされていることに私は腹を立てています。さて、私たちは火星で何回水を発見しましたか?それほど多くはありませんが、彼らはそれを発見し続けています。そして、彼らは火星で生命を探しに行くと主張しています。火星には 数十億年の間 大きな海が存在しておらず ほぼ同じ時期に磁場が失われたことは明らかです 火星に生命が存在した可能性がある最後の時は 地球上の生命は粘菌。それで、あなたは何を見つけるつもりですか？化石粘菌、大したものです。なぜ私たちは火星でこれだけのお金を無駄にしているのですか?それはばかげています。それは希望的観測であり、人々の空想です。それはまた、金星よりもはるかに行きやすいからです.だから人々は、「ああ、ローバーを火星に送る方法はわかったので、別のローバーを火星に送りましょう。もっと大きなローバーにしよう、もっと小さなローバーにしよう。」やり方を知っていることをやめましょう。金星に行くなど、難しいことをしましょう。
女性は物理学に進出し続けていますか?
これは実際に私が多くの注意を払ってきたトピックです。女性に進学する物理学の博士号の数は、ゆっくりと着実に増加しています。しかし、過去 15 年間に不穏な傾向があり、物理学の学士号を取得する女性の割合が低下しています。そして、それがなぜなのかわかりません。私はそれを理解しようとしています。腹立たしいのは、「女性は科学を行うことができない、または興味がない」と言う多くの人々によって、時々議論が巻き起こされていることです。そして、すべての社会学的研究は、これらのことが真実ではないことを示しています.そして、人口統計と数字は、これらのことが真実ではないことを示しています.しかし、ご存知のように、すべてのストーリーの希望の光を探す必要があります。たとえば、Google のダイバーシティ メモなどについて多くの宣伝が行われたという事実は、多くの議論と議論につながったと思います。多くの親が子供たちと話し、男性と女性の両方に科学を勉強するように勧めてくれることを願っています.
Michael Segal はの編集長です ノーチラス。
見る The Farthest、ボイジャー宇宙船に関する PBS のドキュメンタリー。
