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小惑星の表面の重力を直接測定する最初の機器が、ESA の機械システム研究所でテストを受けました。

GRASS重力計は、ユベンタス・キューブサットに搭載されたディモルフォス小惑星の表面に着陸する予定で、ユベンタス・キューブサット自体は惑星防衛のためのESAのヘラ・ミッションから配備される予定で、地球の重力レベルの100万分の1未満と予想される重力レベルを測定するように設計されている。

小型太陽系天体用の重力計 GRASS は、ベルギー王立天文台 (ROB) とスペインの EMXYS 社によって開発されました。

Hera の Juventas CubeSat と統合する準備ができていることを証明するために、GRASS は熱真空チャンバー内で宇宙のような真空と極端な温度にさらされ、ロケット発射の激しさを模倣するために持続的な振動を受けました。

「小さいかもしれませんが、GRASS には複雑な機械部品と電子機器が詰め込まれています」と EMXYS で機器を監督するホセ・カラスコ氏は説明します。 「テストキャンペーン中の耐久性に非常に満足しています。今後、完全な完全性テストを行って、テスト中に損傷を受けていないことを確認し、その後ルクセンブルクのGomSpace社に引き渡され、搭載される予定です」ユベントス。」

スマートフォンを2台くっつけたほどの大きさのこのL字型の機器は、極小の重力レベルを測定するように設計されている。なぜなら、この機器が着陸するディモルフォス小惑星は、これまで探査機が訪れた中で最小の惑星体だからである。 直径は約160メートルで、エジプトのギザの大ピラミッドとほぼ同じ大きさです。

ディモルフォスは昨年、NASAのDART探査機の衝突を受けて宇宙空間を数千キロメートルにわたって破片のプルームを送り出し、より大きな小惑星ディディモスの周囲に軌道を大きく移動させたことで有名になった。

「ESA の Hera ミッションは、惑星防衛における国際実験に対するヨーロッパの貢献です」と Hera のシステム エンジニアであるハンナ ゴールドバーグ氏は説明します。 「DARTの衝突に続いて、ヘラはディモルフォス小惑星のクローズアップデータを収集し、この運動衝突実験をよく理解され原理的に再現可能な惑星防御方法に変える予定です。GRASSの表面重力測定は、研究者が小惑星の正確な質量を知るのに役立ちます。」小惑星と、主要なヘラ宇宙船によって行われた電波科学実験。」

GRASS 重力計の設計には、クレードル内に固定された 2 組の薄いブレードが含まれており、どちらも継続的に回転します。 各ブレードのわずかな動きにより、ブレード自体とその周囲の壁全体の電圧が変化します。 この静電容量ベースの測定技術により、重量計は 1 マイクロメートル、つまり 1000 分の 1 ミリメートルに相当する感度が得られます。

ROBのオズギュル・カラテキン氏はさらに、「明らかに、重力計の実際の性能を地球上で直接実証することはできないが、実験室でのテストと数値シミュレーションを組み合わせた結果、このような低重力を検出するのに十分な高い感度を達成していることが示された」と付け加えた。

GRASS チームはまた、ユベンタスの主要レーダー機器とともに、靴箱ほどの大きさしかないユベンタス キューブサットに収まるほど小さな機器を設計する必要もありました。 最終的な設計の場合、質量はわずか 330 グラムで、必要な電力はわずか 0.5 ワットです。

ホセ・カラスコ氏は、「ベルギー王立天文台は2枚のブレード、クレードル、回転モーターなどの機械設計に貢献したが、EMXYSは市販の既製部品を多用するなど、機器を操作するのに十分コンパクトな電子機器を組み立てる必要があった」と述べている。

地下レーダー画像攻撃活動の終了後、ユベンタスが徐々にディモルフォスの地表に落下するにつれて、GRASSがオンになります。 重力計は、小惑星への衝撃、その後の跳ね返り、そして親小惑星ディディモスの影響による時間の経過に伴う表面重力の変化を記録します。

オズギュル・カラテキン氏は、「ユベントスがディモルフォスにどんな角度でも着陸する可能性があると想定しなければならず、その結果、太陽電池アレイがそれ以上の電力を生成できなくなる可能性がある。代わりに、GRASSはユベンタスの内蔵バッテリーで最大20時間動作することになる」と説明する。

「さらに、この計器の 2 つの重力計は互いに直角に配置され、回転し続けるため、この計器は 3D 重力ベクトルを構築し、どのような着陸位置からでもその変化を監視できます。」

GRASS はユベンタス内に統合されると、その後、超小型衛星全体の一部としてテストされます。

オランダにある ESA の ESTEC テクニカル センターに拠点を置く機械システム ラボは、機器、サブシステム、または小型宇宙船全体の環境試験を行うための設備を備えています。 これは、宇宙環境のあらゆる側面を調査する任務を負った約 35 の ESTEC 研究所からなるスイートの 1 つです。

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