太陽系を離れる人工物の一覧
太陽系を離れる人工物の一覧（たいようけいをはなれるじんこうぶつのいちらん、英語: List of artificial objects leaving the Solar System）は、NASAによって打ち上げられた太陽系を離脱する人工物のリストである。なお、これらはすべて宇宙探査機である。
打ち上げから2030年までの遠方の宇宙船の軌道
上：極座標ビュー。下：赤道ビュー。
ボイジャー2号の太陽からの距離に対する地動説の速度のプロット。木星、土星、天王星による宇宙船を加速するための重力アシストの使用、そして最後に海王星の衛星トリトンとの遭遇を示している。重力アシストは、宇宙船を惑星から跳ね返すのに似ているが、惑星が動いているため、跳ねるだけでなく、動く野球のバットがボールに当たったときのように、惑星によって押される。
このうち、ボイジャー1号、ボイジャー2号、ニュー・ホライズンズは2022年現在も稼働しており、無線通信で定期的に現在地を把握することができるが、パイオニア10号とパイオニア11号は稼働停止しているため、正確な位置を知ることは出来ない。これらの探査機本体に加えて、ロケット上部ステージやスピン解除ウェイトなども同様に太陽系から遠ざかっている。
これらの物体は、速度と方向が太陽から遠ざかっているため、太陽系を離れている。太陽引力の影響はゼロにはならないため減速されているが、それでも脱出速度を超えて移動し、太陽系を離れて星間空間に惰走している。
惑星探査機
- パイオニア10号
- 1972年に打ち上げられ、1973年に木星を通過し、2003年1月に通信が途絶。おうし座のアルデバラン（65光年）の方向に向かっており、120AUの位置を通過したと推定されている[1]。
- パイオニア11号
- 1973年に打ち上げられ、1974年に木星を通過し、1979年に土星を通過した。1995年11月に連絡が途絶え、現在は約100AUの位置と推定されている[2]。わし座の星座の北西、いて座の星座に向かっており、約400万年後にその内の星の近くを通過すると予測される[3]。
- ボイジャー2号
- 1977年8月に打ち上げられ、1979年に木星、1981年に土星、1986年に天王星、1989年に海王星を通過した。2018年11月5日に119AUで星間空間に到達[4]、29万6千年後、4.3光年の距離でシリウスを通過すると予測される。
- ボイジャー1号
- 1977年9月に打ち上げられ、1979年に木星を通過し、1980年に土星を通過し、衛星タイタンに接近観測した。2012年8月25日に121AUで太陽圏を脱し、探査機として初めて星間空間に入った[5]。現在地球から最も遠くに到達している探査機（人工物）であり、約4万年後にグリーゼ445（地球から17.6光年）を通過すると予測されている[6]。
- ニュー・ホライズンズ
- 2006年に打ち上げられ、探査機は2007年に木星を通過し、2015年7月14日に冥王星を通過した。2019年1月1日に、カイパーベルト拡張ミッション (KEM) の一環として、カイパーベルトオブジェクト486958アロコスを通過した[7]。
これらの探査機がこれまでに発射されたが、ボイジャー1号はどんどん加速し、他のすべてを追い越した。ボイジャー1号は、発射から数か月後の1977年12月19日にボイジャー2号を追い抜いた[8]。1983年にパイオニア11号を追い抜き[9]、1998年2月17日にパイオニア10号（当時地球から最も遠かった探査機）を追い越した[10]。
速度と太陽からの距離
| 探査機名称 | 打上げ年 | 距離（ AU ） （2021年4月現在） |
速度（ km / s ） |
|---|---|---|---|
| ボイジャー1号 | 1977年 | 152.0 | 17.0 |
| パイオニア10号 | 1972年 | 128.3 | 11.9 |
| ボイジャー2号 | 1977年 | 126.7 | 15.4 |
| パイオニア11号 | 1973年 | 105.1 | 11.9 |
| ニュー・ホライズンズ | 2006年 | 50.0 [11] | 13.9 |
比較のために、冥王星の平均公転半径は約40 AUとしている。
太陽の脱出速度は、太陽の中心からの距離（r）の関数であり、次の式で与えられる。
ここで、積G M sunは、標準重力パラメータ。太陽をその表面から脱出させるのに必要な初速度は618 km/s (1,380,000 mph) [14]、太陽からの地球の距離（1 AU ）では、42.1 km/s (94,000 mph)に、100AUの距離では4.21 km/s (9,400 mph) に低下する[15][16]。
ボイジャー1号と2号の速度と太陽からの距離。
パイオニア10号と11号の速度と太陽からの距離。
ニューホライズンズの速度と太陽からの距離。
ギャラリー
脚注
注釈
出典
- “Pioneer 10 Live Position and Data”. TheSkyLive.com. 2019年8月11日閲覧。
- “Pioneer 11 Live Position and Data”. TheSkyLive.com. 2019年8月11日閲覧。
- “The Pioneer Missions”. NASA. 2021年8月20日閲覧。
- Gill, Victoria (2018年12月10日). “Nasa's Voyager 2 probe 'leaves the Solar System'”. BBC News 2018年12月10日閲覧。
- Harwood, William (2013年9月12日). “Voyager 1 finally crosses into interstellar space”. CBS News
- Wall, Mike (2015年9月13日). “Interstellar Traveler: NASA's Voyager 1 Probe On 40,000-Year Trek to Distant Star” 2018年6月4日閲覧。
- "New Horizons Receives Mission Extension to Kuiper Belt, Dawn to Remain at Ceres" (Press release). 1 July 2016. 2016年10月6日閲覧。
- Gebhardt. “Thirty-four years after launch, Voyager 2 continues to explore”. nasaspaceflight.com. 2015年7月15日閲覧。
- Cranor. “When the Voyagers passed the Pioneers”. Nothing More Powerful. 2017年12月4日閲覧。
- “Voyager - The Interstellar Mission”. Jet Propulsion Laboratory. NASA. 2021年8月20日閲覧。
- Talbert (2021年4月15日). “NASA’s New Horizons Reaches a Rare Space Milestone”. NASA. 2021年4月18日閲覧。
- “Voyager – Mission Status”. Jet Propulsion Laboratory. NASA. 2019年11月4日閲覧。
- “NASA’s Eyes”. NASA's Eyes. 2021年4月18日閲覧。
- “What is escape velocity?”. www.qrg.northwestern.edu. 2018年10月25日閲覧。
- “WolframAlpha: solar escape velocity at 100 AU”. 2021年8月20日閲覧。
- “WikiHow: How to Calculate Escape Velocity”. 2018年12月17日閲覧。
関連項目
- 太陽周回軌道にある人工物のリスト
- 地球外表面の人工物のリスト
- オーベルト効果
- 星間探査機
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