NASAのルーシーは5年間で22億マイル以上を旅し、木星の主要なトロヤ群小惑星領域に到達した最初の宇宙船となった

宇宙を旅する宇宙船を描いた代表的な AI 画像。 (画像クレジット: ChatGPT)

木星が太陽の周りの軌道を共有する小惑星の 2 つの大きなグループがあります。これらの巨大な小惑星群のうちの 1 つは惑星の前方を移動し、もう 1 つは惑星のすぐ後ろを追跡します。彼らが木星の軌道上にあるという事実にもかかわらず、2つのグループのどちらも宇宙船によって訪問されていません。その未知の領域は、NASA がルーシー宇宙船が地球を出発してから 5 年後にこの地域に到達したと報告したときに偶然発見されました。NASA によると、ルーシーはこの地域に進入した最初の宇宙船で、2021 年 10 月 16 日に打ち上げられました。それ以来、22億マイル以上の宇宙を航行してきました。この種のものとしては初めて木星のラグランジュ点 4 (L4) に到着し、トロヤ群小惑星の探査ミッションの始まりとなった。このトロヤ群小惑星は、初期の太陽系に関する理論を微調整するのに役立つと科学者が信じている原始天体の集団である。木星の軌道は2つの小惑星群によって共有されているトロヤ群小惑星は、木星のラグランジュ点に関連する 2 つの領域を占めています。 1 つ目の L4 には惑星の前方を移動する小惑星群が含まれ、2 つ目の L5 には惑星の後ろを移動する小惑星が含まれます。これらの領域は、太陽と木星の重力の結合により、数千個の小惑星が軌道上に残る安定した島として NASA によって特定されています。どちらの領域への進入を妨げる物理的な境界もなかったため、NASA のミッションエンジニアは、探査機から送信された無線信号と周囲の星々を示す画像を組み合わせてルーシーの位置を特定することができました。2 つの小惑星群はそれぞれ木星から約 4 億 8,400 万マイル離れており、これは木星と太陽の距離と同じ距離に相当します。 NASA は、平均して、各グループの小惑星は互いに 600 万マイル離れていると推定しています。ルーシーの視点からは、それらは星を背景に縞模様を描く小さな光の点のように見えます。 2026年10月27日に公開されたNASA Scientific Visualization Studioの軌道アニメーションでは、2021年の打ち上げからL4到着までのルーシーのルートをたどった。アニメーションでは、トロヤ群小惑星が明るいオレンジ色の点として示され、主な小惑星帯の天体が白い点として示されています。科学者たちは、これらの小惑星が約45億年前にどのようにして誕生し、どのようにして現在の位置に到達したのかを理解するために、これらの小惑星を調査しようとしている。これまでにも木星を訪れた宇宙船は、木星の重力を利用して方向を変え、他の目的地に向かったが、トロイの木馬の個体群を調査するためにこの旅をした宇宙船はなかった。

ルーシー宇宙船を搭載した United Launch Alliance Atlas V ロケットの画像。 (画像クレジット: ウィキメディア・コモンズ)

宇宙船が後続グループに到達するまでに 4 回遭遇追跡する軌道に基づくと、トロイの木馬地域におけるルーシーの最初の接近遭遇は、2027 年 8 月 11 日に起こるはずで、そのときルーシーはエウリュバテスを通過することになります。探査機はミッションチームによって準備されており、その機器や小惑星を至近距離で研究するために利用できる数時間の遭遇手順も準備されている。このミッションの一環として、予定されている 4 つの目標のうちの最初の目標がエウリュベイテスです。その後の遭遇はポリメレ、レウカス、オルスとして特定され、それぞれ2027年9月、2028年4月、2028年11月に予定されている。これに先立って、小惑星はメインベルトで2回遭遇しました。最初の遭遇は、ルーシーがディンキネシュを通過した 2023 年 11 月 1 日に起こり、小惑星に小さな衛星があることを発見し、それに名前が付けられました。セラムに関連するもう 1 つの重要な発見は、それが 2 つの結合した天体の接触連星であり、別の小惑星を周回する衛星ではこれまで観察されていない構成であるということでした。 2025年4月20日、ルーシーが約600マイル（960キロメートル）の距離を走行中のドナルド・ジョハンソンとすれ違ったとき、2度目の遭遇が起きた。画像によると、この小惑星は長さが約 5 マイル (8 キロメートル) で、幅は最も広い部分で 2 マイル (3.5 キロメートル) に及ぶことが確認されました。先頭グループで予定されていた4回の遭遇を終えた後、ルーシーは2030年に地球へ向かう予定だ。探査機は地球からの3回目で最後の重力アシストを利用して、木星を追跡するトロイの木馬のグループであるL5に向けて軌道を変更する予定である。最終スケジュールの小惑星はパトロクロスとメノエティウスで、ルーシーが2033年3月に検査する予定の連星ペアだ。

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