[P-PS06] Science of Venus: Venus Express, Akatsuki, and beyond

[PPS06-01] 2020年代の日本の金星探査

★招待講演

*中村 正人¹、山崎 敦¹、山城 龍馬²、石井 信明¹、戸田 知朗¹、二穴 喜文⁴、リメイエ サンジェイ³、寺田 直樹⁵、安藤 紘基⁶、神山 徹⁷、佐藤 毅彦¹、今村 剛⁸、田口 真⁹、林 祥介¹⁰、堀之内 武¹¹、リー ヨンジュ¹²、高木 征弘⁶、今井 正尭⁷、福原 哲哉⁹、杉本 憲彦¹³、樫村 博基¹⁰、渡部 重十¹⁴、佐藤 隆雄¹⁴、はしもと じょーじ¹⁵、村上 真也¹、マゴルドリック ケビン¹⁶、阿部 琢美¹、廣瀬 史子²、山田 学¹⁷、小郷原 一智¹⁸、杉山 耕一朗¹⁹、大月 祥子²⁰、ペラルタ ハビエル¹、高木 聖子¹¹、岩上 直幹、上野 宗孝²、坂野井 健⁵、亀田 真吾⁹、笠羽 康正⁵、高橋 幸弘¹¹、佐藤 光輝¹¹、松田 佳久²¹、山本 勝²² (1.宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所、2.宇宙航空研究開発機構、3.ウィスコンシン大、4.IRF、5.東北大学、6.京都産業大学、7.産業総合研究所、8.東京大学、9.立教大学、10.神戸大学、11.北海道大学、12.ベルリン工科大学、13.慶応大学、14.北海道情報大学、15.岡山大学、16.コロラド大学、17.千葉工業大学、18.滋賀県立大学、19.松江工業高等専門学校、20.専修大学、21.東京学芸大学、22.九州大学)

キーワード：金星、探査、ラグランジュ点

あかつきは2010年に打ち上げられた日本初の金星軌道周回衛星で、2015年の金星軌道投入(VOI)以来、搭載カメラで多くの画像が撮影されている。低・中高度の夜側半球の雲をIR2近赤外カメラで撮像し、昼間の上層雲をUVI紫外撮像装置で撮像し、雲頂温度分布をLIR赤外カメラで撮像した。UVIとLIRは軌道投入から4年間動作しているが、IR2は制御機器の故障のため軌道投入から1年間後に観測を停止した。そのため、UVI、LIRとIR2画像の総数はそれぞれ17,306枚、31,444枚、3,201枚である。異なる高度、異なる現地時間、異なる緯度でのあかつきの観測により、我々は金星大気の力学の理解に近づいたが、低及び中高度雲のデータ数は十分ではないと言わざるを得ない。金星への次のミッションを計画し、金星の大気のより多くの情報を得る必要がある。ロシアはベネラDミッションを計画しているおり、ヨーロッパの科学者はESAにEnVisionミッションを提案している。これらがすべて実現すれば国際金星大観測網が形成される。

金星中心から昼と夜の約100万kmに位置する金星のラグランジュポイントに2つの小型探査機を投入することを検討している。この考えはLimaye and Kovalenko [2019]^１から借り受けている。ラグランジュ1 (2) 点からは、日側(夜間)半球が常に観測される。リサージュ軌道の半径は投入に必要なデルタVに依存する。観測位相角を25度と仮定し、金星への軌道マヌーバとL1 (2) リサージュ軌道投入に必要なΔVを720m/sと推定した。

例えばJAXAのイプシロンロケットは、金星に200~250kgの質量を打ち上げ可能と予想されており、一つの探査機重量は約100kgである。上記ΔVの燃料(一液)は36kgと推定される。科学ペイロードのために10kgを仮定すれば、残りの54kgは推進、通信などを含むバスシステムのために使用できる。他のロケットによる打ち上げ可能性も検討すべきである。

講演では今後の金星科学のフォローアップや、今後のミッションプラン(打ち上げロケット、軌道投入、プローブシステムなど)の詳細について発表する。

参照
1. Monitoring Venus and communications relay from Lagrange Points, Limaye and Kovalenko, Planetary and Space Science 2019, https://doi.org/10.1016/j.pss.2019.104710