【天文宇宙検定2級】「宇宙工学」分野の対策

天文宇宙検定2級で出題される「宇宙工学」分野の対策をまとめました。

【探査機】

探査機 概要
パーカー・ソーラー・プローブ NASAが2018年8月に太陽のコロナを観測することを目的として打ち上げた宇宙探査機。「金星での複数回の減速スイングバイを経て、太陽半径の約9~10倍、太陽表面からの距離にして約600万km の位置まで接近し、太陽コロナの直接観測を行う予定。
みちびき 内閣府・宇宙開発戦略推進事務局が構築した準天頂軌道の人工衛星を主体とした衛星測位システム。
嫦娥4号 中国の月面探査機で、世界で初めて月の裏側への着陸を成功
天問1号 中国の火星探査機で、2020年7月に打ち上げ成功。
Hope UAEの中国の火星探査機で、打ち上げに成功し、火星周回軌道からの長期探査を目指している。
のぞみ 日本の火星探査機で、打ち上げに成功したが探査機の故障により軌道投入を断念。「はやぶさ」などで培った技術を使い、火星衛星探査計画(MMX)で火星の衛星フォボスからのサンプルリターンを目指している。
マンガルヤーン インドの火星探査機で、火星周回軌道への投入を成功させた
InSight アメリカの火星探査機
キュリオシティ アメリカの火星探査機
ルナ3号 旧ソ連の月探査機で、1959年に世界で初めて月の裏側の撮影に成功
チャンドラヤーン2号 インドの月探査機で、世界で5番目の月面軟着陸(無人)を目指し、2019年8月に月周回軌道へ入ったが、月面への降下中に通信が途絶え、その後、着陸機は月面に落下したと推測されている。
ボイジャー1号 アメリカの探査機。1977年に打ち上げられ、1979年に木星に接近、1980年に土星に接近、2012年には太陽圏を脱出し、2019年現在でも星間航行を続けている。地球から最も遠いところまで到達した人工物である。
ニュー・ホライズンズ 2019年にエッジワース・カイパーベルト天体2014MU69(ウルティマ・トゥーレ)に最接近。今後、太陽圏を脱出予定。
ひまわり8号 気象観測を行う衛星で静止軌道上を周回する。
いぶき 宇宙から二酸化炭素やメタンなどの温室効果ガスの濃度分布を正確に観測するための人工衛星。同じ地点のデータを観測することが必要で、太陽同期準回帰軌道上を周回する。
だいち2号 地図作成、地域観測、災害状況把握、資源調査などに貢献することを目的とした衛星で、太陽同期準回帰軌道上を周回する。
ひので は日本の太陽観測衛星。可視光やX線で太陽の高解像度観測を行う。
ソーラー・ダイナミクス・オブザーバトリー アメリカの太陽観測衛星。可視光やX線で太陽の高解像度観測を行う。
ステレオ 2機の衛星からなり、太陽やコロナ質量放出の構造を立体的に観測することを目的としている。
パーカー・ソーラー・プローブ 2018年に打ち上げられた、太陽に接近してコロナをその場で観測する目的の探査機。

【ロケット】

項目 概要
固体ロケット 推進剤が火薬なので、構造が単純であり燃料や酸化剤の打ち上げ直前の注入も不要なので、扱いやすい。ただし、毎回推進剤を丁寧に整形しながら詰める必要があり、内部全体が燃焼場所となるため、構造を丈夫にする必要があるため、量産には不向き。
イオンエンジン 国産探査機「はやぶさ」が搭載したキセノンを用いたエンジン

【国際宇宙ステーション】

項目 概要
放射線被曝量 JAXAによれば、ISSに滞在中の宇宙飛行士は1日あたり0.5~1ミリシーベルトの宇宙放射線を受ける(地上の1年分の被爆を1日で受ける)。そのため、JAXAでは宇宙滞在中の宇宙飛行士に携帯型線量計を携帯させて、個人の被曝管理を行っている。

【3】生命体

用語 概要
生命の祖先 生命の祖先は嫌気性超好熱菌。現生生物は真核生物、真正細菌、古細菌の3つに分かれる。真正細菌と古細菌は人類と異なる原核生物で真正細菌のほうが生命の起源に近いと考えられている。粘菌類や菌類は人類と同じ真核生物である。
オズマ計画 1960年にフランク・ドレークが西バージニア州にある26m電波望遠鏡を用いて宇宙人のからの通信を試みた史上初めて実行された宇宙人探査計画。
ドロシー計画 「オズマ計画」から50周年を記念して2010年に行われた世界合同SETI観測
さざんか計画 2009年に日本で実施された全国同時SETIキャンペーン観測。
ボイジャー計画 アメリカ航空宇宙局(NASA)による太陽系の外惑星および太陽系外の探査計画で、探査機には各国のあいさつを収録したレコードがついている。

【技術用語】

用語 概要
スイングバイ(swing-by) 天体の運動と重力を利用し、宇宙機の運動ベクトルを変更する技術。天体重力推進(gravity assist)とも呼ばれる。
加速スイングバイ 宇宙機が惑星の公転方向の後方を通る場合、惑星近辺を通りすぎた後に、宇宙機が惑星から離れていく際の方向は、惑星の公転と同じ方向になる。このときの速度は、惑星に接近する時の速度に公転速度分が加算された速度になります。つまり、惑星に対する宇宙機の速度はスイングバイの前後で変化しませんが、宇宙機の軌道が変わったため、太陽に対する宇宙機の速度は速くなります。
減速スイングバイ 惑星の公転方向の前方を通る場合、宇宙機は惑星の公転と逆の方向へと向きを変え、公転速度の分が減った速度になる。
準天頂軌道 人工衛星が特定の一地域に長時間とどまる軌道。複数の衛星が見かけ上同じ軌道(地表から見て8の字軌道)に配置することで、つねに上空に衛星が1機現れる。
ホーマン軌道 惑星探査機が最小のエネルギーで目的の惑星に到達する打ち上げ軌道。
準ホーマン軌道 ホーマン軌道より速度を上げ、打ち上げ方向を少しだけ変えた打ち上げ軌道。火星へのホーマン軌道では片道258日を要するが、2018年に打ち上げられたアメリカの火星探査機「InSight(インサイト)」は打ち上げから209日後に火星に着陸している。
ΔV ロケットの速度の増分で、ロケットの性能を示す値の1つ。①燃料の噴出速度が増加②ロケットの最終質量を小さくする③ロケットの初期質量を大きくする④初期質量のうち推進剤の割合を大きくする と⊿Vも増加する
電磁波 電波、赤外線、可視光線、紫外線、X線、ガンマ線の順に波長が長い。
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