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NASA

探査機「New Horizons」、冥王星のフライバイ観測に成功 38

ストーリー by hylom
あとは地球に届くのを待つだけか 部門より
あるAnonymous Coward 曰く、

打ち上げから9年以上の歳月をかけ冥王星に到着したNASAの探査機「New Horizons(ニュー・ホライズンズ)」は14日、予定通り冥王星に対するフライバイ(接近・通過)ならびに観測を実施し、これに成功した(NASAのミッションページアストロアーツSlashdot)。

New Horizonsは冥王星の上空約1万2500kmを秒速約14kmの速度で通過しながら、そのフライバイ観測を行った。観測に専念するため、フライバイ中は地球との通信は行われなかったが、15日にはフライバイ後初となる通信が到着、その成功が確認された。New Horizons-地球間の通信速度は800bps弱であるため、8GBの内蔵メモリに記録された観測データは、今後数か月かけて地球に送信される。

詳細なデータは今後の通信待ちではあるが、NASAからは既に冥王星やその衛星カロンの画像が公開されており、ハート形の地形や3500m級の氷の山、衛星を横断する溝のような地形といった特徴ある写真が公開されている(アストロアーツの別記事)。

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  • by hgs (9885) on 2015年07月17日 18時54分 (#2849177)
    リアルタイムの通信速度はここで見られます。
    http://eyes.nasa.gov/dsn/dsn.html [nasa.gov]
    NHPCとなってるアンテナが今New Horizons と通信してて、クリックすると右に情報が出ます。
    その下の more detail をクリックすると通信速度(DATA RATE)まで表示されます。数日前は1600bpsぐらい出てたと思いましたが、今は999bpsになってますね。
    他にもボイジャー(VGR1/2)など他の探査機の現在の通信速度も見られます。ボイジャーはさすがに159bpsとか格の違い(?)を見せつけてくれます。
    • 今の時間は準備中のようですね。
      距離が距離だけに、2000bps近くまで出てる時と、800bpsくらいまで落ち込む時とあるようですね。
      ボイジャーに関しては、原子力電池の劣化に対応した運用をしてるというのも影響してるんでしょうね。打ち上げ時の半分程度まで落ち込んでいて、多くのセンサーや航行機器の電源を落としてる状況なので、送信機に廻してる電力も減らしているのが想像に容易いですから。

      で、DSNのアンテナの状況を冥王星接近の途中から見ていたんですが、結構空き時間と言うかデータリンクが確立していない時間帯があるんですね。
      New Horizons位優先度が高い探査機なら、ほぼ24時間資源を集中させてデータを受信してると思っていたので、ちょっと拍子抜けしました。

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      • by Anonymous Coward

        予想混じりだけど通信対象衛星を太陽と見なして夜になる場所のアンテナでは通信ができない。
        どころか夕方なだけでも大気を通過する距離や同一方向にある人工物由来のノイズも増える筈。
        ノイズ源になる天体が背景に入る時や太陽風などによるノイズもそれなりに影響するだろうし。
        アンテナに装備されている機器で対応できるプロトコルも違うでしょうし、
        衛星との通信以外のミッションをアンテナが遂行中という事も考えられる。
        単純に天候の影響も受けるし、時間ごとの通信効率は安定しないでしょう。

        けど、ボーレートがリアルタイムで変動するのはどうやってるんだろう…
        片道8時間だから、ノイズ量見てエラー訂正率にフィードバックはムリだろうし、
        前回のエラーレートを踏まえた追加ブロックのリクエストを送るとかそういうプロトコル側の対応も必要だよなぁ…

        • by Anonymous Coward

          >けど、ボーレートがリアルタイムで変動するのはどうやってるんだろう…

          高速~超低速の各レートで同時に送信して、受信側で拾えた信号の速度を均して表現してるとかなのかしらん?

  • by Anonymous Coward on 2015年07月17日 18時27分 (#2849160)

    どっかに汎用の中継衛星置くとかってわけにはいかないもんかね?

    太陽周回軌道上にいくつか並べるとかさ。
    パケット送信だけを汎用化したプロトコルだけ決めとけば各国惑星探査機で使えるんじゃ。

    #いくら掛かるのかはしらん

    • by Anonymous Coward

      9年もかけて到達したことを考えれば、あと数カ月くらい待てるでしょ。

      っていうか探査機の発信機能の問題なんだから、電波中継衛星を常駐させたところで、
      送信データ量は変わらないんじゃ。

      • by Anonymous Coward

        いや、距離が伸びるとエラーレートが高くなるのでゆっくり送ったりエラー訂正しまくったりの必要が。

        • by Anonymous Coward

          9年も掛かる既に程の距離が空いてるんだから、数カ月分遠くなっても大丈夫じゃないですかね。
          スイングバイ等で最近加速してたら影響も大きくなるけど、スイングバイは打ち上げ一年後が最後のようだし。

          • と言うか、データレートが低いのをなんとかしないと拙いんじゃないですかね。
            New Horizonsやそれ以前の深宇宙探査機は仕方ないにせよ、色々なセンサー技術が向上しているというのに、データレートの低さと重さがそれらの利用を制約し始めてるように思えてならないんですよね。

            推進装置に 比推力可変推進 [wikipedia.org]などのように大電力を利用して長時間高い推力を維持する推進方法が実用化の少し手前まで来てるから、深宇宙探査機や木星より内側の軌道での輸送手段に原子炉を搭載するのは避けられないように思うのですが。

            今時の原潜や原子力空母だと、原子炉を一度組み込んだら、その後30年〜50年位は原子炉を入れ替えないようにすることで、安全リスクが高く高コストになる原子炉入れ替え・廃炉と言うプロセスを省くような設計がされてるのだから、これの一部を応用して探査機に数十〜数千KW級で30年程度の寿命の原子炉を積むというのが真

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            • by Anonymous Coward

              原潜に原子炉積めるのは冷却水(冷却手段)が周りにいっぱいあるからで、
              大草原の真ん中とか、砂漠のまんなかで原子炉運用するのが無理な道理です。
              (冷却水が湯水のようにあるなら別)

              熱放散出来ない探査機にそれだけ発熱する反応炉積んだら金属が全部溶けて終わり

              • 素人なんで間違ってるかもしれませんが、態様が当たらない面の宇宙空間それ自体が無限の冷却媒体になるのではないでしょうか?

                --
                ---------------------------- うちの猫は、ながぬこ
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              • >熱放散出来ない探査機にそれだけ発熱する反応炉積んだら金属が全部溶けて終わり

                いや、実際にソ連は海洋レーダー衛星に原子炉を積んでいましたよ。
                電力を大量に必要とする上に、監視のために低軌道を飛ぶので大面積のレーダーパネルを積むと空気抵抗で軌道がすぐに落ちてしまうという理由からです。

                http://orbitalrailway.blog.fc2.com/blog-entry-56.html [fc2.com]
                1987年に完成したTopaz-1は5~10Kwの電気出力を持っていました。

                まあコスモス954とか、墜落させてしまって起こして放射性物質をばらまく事故を起こしてたりもします。

                親コメント
              • by Anonymous Coward

                黒体輻射というやつですね。

                冥王星クラスですと、態様さまも暗いので、全方向に赤外線出してもおKですよ。

                宇宙は真空なので、放熱媒体とちゃいます。温度を伝える空気がありません。

              • 輻射熱は観測機器にとってはノイズ源でもあるので、放熱できれば問題なしとはいきませんけどね。
                固体ヘリウム積んでセンサー部分をほぼ絶対零度まで冷やしてる衛星もあるくらい(X線観測とか)

                --
                うじゃうじゃ
              • by Anonymous Coward

                比熱がろくに無いので黒体放射頼みになるんじゃないかと。
                でも発電には使えるので、原子力電池(崩壊熱を使う)や原子炉(臨界を使う)を搭載した衛星はあります。
                放熱限界≒発電限界ですが、放熱効率が大気圏とは段違いに低いので余り大きな出力は無理でしょう。

              • by Anonymous Coward

                原子炉と言っても熱電対発電だから、制御棒の抜き差しは兎も角、他の冷却・発電・放熱系は固定で、熱電対式原子力電池と同レベルじゃないの?

              • 固体ヘリウムとは驚きです。2.5MPa以上の圧力を掛けてようやく作れるものだそうですが、それほどの圧力タンクを宇宙に打ち上げるとは。
                宇宙で継続的に使える冷却装置が無いから、わざわざ地上で作った個体ヘリウムを載せるわけですね。その衛星はどうしたって短命なはず。高く付くなあ。

                親コメント
              • 宇宙の真空は冷たいという印象がありますが、真空を用いた魔法瓶ってシロモノが家庭にもあるくらいで。うちのは電気保温ポットだけど。

                昔の魔法瓶は、ガラスでできていて鏡のようになっており、熱を水の側に反射し返そうという気概がありました。今のはステンレスなどで作られているようですが、水側は特段にピカピカになっている気がしません。
                真空側はピカピカに磨かれていたりするのかな? 分解してみたことがない。

                親コメント
              • すいません今確かめたら固体ネオンと液体ヘリウム [isas.jaxa.jp]でした。(ずっと間違えておぼえてた)
                X線受光部は3.8mm角の半導体センサなのに、それを収める冷却装置は大人がすっぽり入るドラム缶なみとすごいことになってます

                --
                うじゃうじゃ
                親コメント
              • ん? 2.5MPa = 2500kPa か。
                大気圧が 1000hPa = 1khPa くらいなので 2500kPa/100 = 25khPa
                あれ、25気圧くらいなのか。なんかメガッという印象で、数千気圧とかのものすごい圧力だと勘違いしてた。てか、それくらいの圧力が無いとヘリウムが固体化しないと思ってた。

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          • by Anonymous Coward

            意味が取れずしばらく考えたけど、段々伸びてくというところの問題ではなくて。
            電波中継衛星を常駐できていてそれを活用する設計なら、
            1ホップ当たりの距離が短くなる分、データ転送の高速化は出来ますよ、と。

            中継衛星(惑星?)がどれだけ壮大なインフラにならざるを得ないかを考えると、
            今の段階での実現性は皆無ですけど。

    • エロ画像が、ネスケの左上から右下へ向かって、ゆっくりゆっくり、表示されていきましたね

    • by Anonymous Coward

      > 太陽周回軌道上に
      そんなことする燃料を持って行けるなら、探査機を冥王星の周回軌道に乗せた方がよほど良い。

    • by Anonymous Coward

      > さすがに通信速度はしんどいなあ
       
      600bpsのPC-8001のことも、たまには思い出してあげてください。
      ぴーーーガガガガガー

    • by Anonymous Coward

      搭載できるアンテナのサイズ的に、地球上に巨大なアンテナ置いたほうが感度が良いとか言うオチがありそうだなぁ…
      ソーラーセイルみたいに大きく展開できるアンテナ用意しても、それ全体を傾けて指向性付けるのとか大変だし。
      フェイズドアレイとかで高感度受信とか出来るんだろうか?

      とりあえず地球の衛星軌道上で夜の影響を受けずに受信できる大型のリピータを設置することからかな。

    • by Anonymous Coward

      遅延耐性ネットワーク?
      深宇宙むけなら燃料がねえ。。
      原子力電池位しか無いんじゃないかな。

    • by Anonymous Coward

      伝書鳩 [srad.jp]とどっちが効率高いだろう

      • by Anonymous Coward

        こんなネタが有ったのか。
        コレと比較すると元コメのはデータクリッパーから移動機能を削除しただけな感じですかね。
        …というかタイミングだけ合わせて彗星よろしくグルグル回ってもらえば推力もそんないらんような気がしてきた。
        問題は衛星間の通信効率…アンテナをセイル式にしてどんだけ効率が稼げるか。

  • ここまで速度がすごいとフライパスの語を使いたくなる。

    しかしその速度でもこんだけバンバン撮影できるだけの時間(?)がとれる...宇宙はでかいなー。

    --
    M-FalconSky (暑いか寒い)
  • by Anonymous Coward on 2015年07月17日 22時40分 (#2849268)

    ダイナミックにビットレートが変わる?のはなんでだろう
    ビットレートが変わるんじゃなくて
    平均スループットが変わるんだったら話は判りますが。
    (忙殺されてフレーム間が開くとか)
    計画的な電力制約とかで符号化率がダイナミックに変わるようなシステムなのかしらん

    • by Anonymous Coward

      複数のチャンネルを使っているんじゃないの 指向性の強さ?で分けてるとか

      • 信号の到着まで何時間もかかるため「伝わり具合でダイナミックに変化させる」はありえねーと思ったけど、レートの違う複数チャンネルを同時送信か。なるほどー!

        --
        うじゃうじゃ
        • by Anonymous Coward

          同じ疑問を抱いていたけどそういう方法もありか。
          でもそれだと段階的変動になるし通信路を使い切れないから0.01kb/s単位で変動するようなチャンネルでは違うと思う。

          送受信するデータはそれなりに量があるのだし、信号往復時間分の間同じチャンネルに戻ってこないくらいに
          平行して処理すれば好きな再送制御やエラー訂正ブロック要求が出来るんじゃないかな。
          1ブロック目の再送制御は10時間後で、それまで別ブロックの処理をして待つ、的な。

    • by Anonymous Coward

      エラー訂正に成功して、正常にデコードできた部分のみでビットレート出してるんじゃないかと想像します。
      復元できなかった部分は再送してもらう感じで。

      あるいは、エラー訂正の強度を複数に分けて、混ぜて送出して、成功した部分のレートが出てるとか。

      ※スタートレックの映画の鯨が襲ってくる話で、冥王星基地からの映像通信が乱れて、「降雨対応放送」みたいなブロック状になりながらも途切れなかったのを思い出す。一方的な送信でも、実効ビットレートは出せるよね。
      ※アナログな当時、ブロック状のノイズが嘘っぽいと思ってたけど、現実はその通りになって驚いたなぁw

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日々是ハック也 -- あるハードコアバイナリアン

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