// 木星圏へ巡航中 · ESA · 2023-053A
JUICE
Jupiter Icy Moons Explorer
世界初の月・地球連続重力アシストと金星フライバイを完了し、現在は2026年9月28日の地球フライバイへ向けて巡航中。2031年の木星周回投入後、35回の氷衛星フライバイを経て、2034年にガニメデ周回へ移る。
01基本情報
完了した月・地球連続重力アシストと金星フライバイ、これから行う地球接近・木星到着・ガニメデ周回を分けて示す。
| 開発・運用 | ESA主導 NASA、JAXA、イスラエル宇宙局が参加 |
|---|---|
| 打上げ | 2023年4月14日 12:14 UTC Ariane 5、クールー |
| 質量 | 湿潤約6,000 kg / 乾燥約2,400 kg |
| 完了済み | 2024年月・地球連続重力アシスト / 2025年金星フライバイ |
| 現在の状態 | 地球フライバイ接近巡航 情報基準 2026年8月21日 |
| 次の予定 | 地球 2026年9月28日 / 2029年1月17日 |
|---|---|
| 木星到着予定 | 2031年7月 約1 km/s減速、約13時間前のガニメデ重力アシストを利用 |
| 木星系ツアー | 35回 ガニメデ12 / カリスト21 / エウロパ2 |
| ガニメデ投入予定 | 2034年12月 最終的に高度200 km円軌道へ |
| 電力・通信 | 太陽電池85 m² / 木星で約820 W / 2.5 m X・Ka帯HGA |
02ミッション
月・地球・金星の重力で木星への到着条件を整え、木星到着後は氷衛星との遭遇を重ねてガニメデ周回へ移る。
月・地球連続重力アシストで金星へ向かう
2024年8月19日の月フライバイで太陽相対速度を0.9 km/s増やし、約24時間後の地球フライバイで4.8 km/s減速して金星へ進路を曲げた。二つの天体を一つの連続操作として使い、推進剤100〜150 kg相当を節約しながら木星到着後の観測余力を守った。
35回の衛星接近でガニメデ周回条件を整える
2031年7月、ガニメデ接近の約13時間後に主エンジンで約1 km/s減速し、接線速度を保って木星周回へ入る。その後はガニメデ12回、カリスト21回、エウロパ2回のフライバイを使い、観測と並行して軌道エネルギーと傾斜を調整する。2034年12月にガニメデへ捕獲され、高度5,000 km、500 km、200 kmの観測軌道へ段階的に移る計画である。
2026年8月21日時点では、月・地球連続重力アシストと金星フライバイが完了し、次の地球接近は2026年9月28日に予定されている。
- 2023-04-14打上げAriane 5でクールーから出発。
- 2023-05-12RIME完全展開非爆発式アクチュエータ(NEA)の衝撃で拘束ピンを動かし、16 mアンテナを解放。
- 2024-08-19 / 20世界初の月・地球連続重力アシスト月21:15 UTC、地球21:56 UTC。二天体を連続して通過。
- 2025-08-31金星フライバイ通信異常から復旧後に成功。HGAを熱シールドとして運用。
- 2026-09-28 予定地球フライバイ高度8,640 kmを通過し、木星遷移の速度と方向を調整。
- 2029-01-17 予定最後の地球フライバイ2031年7月の木星会合軌道へ送り出す。
- 2031-01 予定接近科学開始木星周回投入のおよそ6か月前から観測開始。
- 2031-07 予定ガニメデ支援 → 木星周回投入ガニメデ接近の約13時間後、約1 km/s減速して木星へ捕獲。
- 2031〜2032 予定軌道エネルギー低減ガニメデ接近を重ね、木星周回周期を短縮。
- 2032-07 予定エウロパ ×2活動域、組成、氷殻下、プラズマ環境を観測。
- 2032〜2033 予定カリスト反復接近観測と同時に木星周回軌道の傾斜を最大約35°へ上げる。
- 2033〜2034 予定ガニメデ遷移ガニメデとカリストの接近で捕獲条件を整える。
- 2034-12 予定ガニメデ周回投入外惑星の衛星を周回する初の宇宙機となる計画。
- 2035 予定高度200 km軌道高分解能撮像、地球物理、その場観測を実施。
- 2035-09 予定計画終端ガニメデ表面への計画衝突で運用を終える。
03エピソード
航路と観測能力を守った判断を、出来事を直接確認できる資料とともにたどる。
数mmの拘束を、振動・熱・衝撃の順で外す
2023年4月14日の打上げ後、ESAが16 mのRIMEレーダーアンテナを展開すると、一本の拘束ピンが数mm戻らず、三週間以上片側が止まった。氷殻下を最大約9 kmまで探る主装置だけに、強く引けば機構を壊す。このため運用班はスラスタで揺らし、機体を太陽へ向けて金具を温め、5月12日に非爆発式アクチュエータの衝撃を加えた。その結果ピンが外れ、全長16 mが完全展開。弱い刺激から段階的に試した判断が観測能力を回復させた。
月で加速し、24時間後の地球で4.8 km/s減速する
2024年8月19日23時15分CEST、JUICEは月を通過して太陽相対速度を0.9 km/s増し、約24時間後の20日23時56分には地球へ接近した。世界初の月・地球連続重力アシストは、一方の誤差が次の接近へ伝わるため、ESAが17〜22日に24時間体制で追跡した。地球を高度6,840 kmで通過すると速度は4.8 km/s下がり、進路は計100°曲がった。推進剤100〜150 kgを節約しながら金星へ向かい、木星到着後の追加観測余力を守った。
2億km先へ七度指令を送り、16か月周期の不具合を特定する
2025年7月16日04時50分CEST、ESAのセブレロス局は金星接近中のJUICEを捕捉できず、機体のテレメトリが途絶えた。約2億 km先では片道11分かかり、状態を確認できないまま送る指令は六回失敗したが、ESOCとAirbusは14日後の自動再起動を待たず約20時間試行を継続した。七回目の指令で信号増幅器を起動し、通信を回復。原因は16か月ごとにゼロへ戻るタイマーと増幅器制御が重なるソフトウェア不具合で、8月31日の金星フライバイ準備を再開できた。
04軌道・遷移
地球出発から木星到着までの太陽中心航路、月・地球の連続接近、35回の氷衛星フライバイを使う木星系ツアー、ガニメデ周回軌道への段階投入を四つの座標系でたどる。距離と時間は圧縮し、天体の遭遇順、進行方向、完了済みと計画中の区別を示す。
- 01地球出発2023-04-14 · Ariane 5で太陽周回へ。
- 02月・地球連続重力アシスト2024-08-19/20 · 月から約24時間後に地球へ。完了。
- 03金星フライバイ2025-08-31 · 完了。HGAを熱シールドとして運用。
- 042026年地球フライバイ2026-09-28予定 · 高度8,640 km。
- 052029年地球フライバイ2029-01-17予定 · 木星会合軌道へ。
- 06木星周回投入2031-07予定 · ガニメデ接近の約13時間後に約1 km/s減速。
- 07軌道エネルギー低減2031〜2032予定 · ガニメデ接近で木星周回周期を短縮。
- 08エウロパ2回接近2032-07予定 · 氷殻、組成、活動域を近距離観測。
- 09カリスト高緯度期2032〜2033予定 · 木星周回軌道の傾斜を最大約35°へ。
- 10ガニメデ遷移2033〜2034予定 · ガニメデとカリストで捕獲条件を整える。
- 11ガニメデ周回2034-12以降 · 捕獲楕円から高度5,000 km、500 km、200 kmへ移り、計画衝突で終了。
0510機器・主要サブシステム
氷殻、表面、内部、磁場、粒子、電波を同じ時刻・座標へ重ねる観測系。
光学カメラ
地形・地質・全球地図と局所高解像度像を取得。
可視・赤外撮像分光器
氷、有機物、鉱物と希薄大気の組成を測る。
紫外分光器
外気圏、オーロラ、表面紫外特性を観測。
サブミリ波観測
木星成層圏と氷衛星外気圏の温度・組成・風を測る。
ガニメデ・レーザー高度計
地形と潮汐変形から氷殻・内部海を制約。
氷貫通レーダー
16 mダイポール、9 MHzで氷殻下最大約9 kmを探査。
磁力計
10.6 mブーム上で固有磁場と誘導磁場を分離。
粒子環境パッケージ
中性粒子・イオン・電子と氷衛星表面の相互作用を測る。
電波・プラズマ波動
電場、磁場、プラズマ波動と電波放射を測る。
重力・地球物理
X/Ka帯追跡と超安定発振器で重力場・潮汐・大気を測る。
放射線環境モニター
電子・陽子・重イオン線量を測り、機器運用と解析を支える。
通信・姿勢・推進
2.5 m X/Ka帯HGA、三軸姿勢制御、主エンジンと10スラスタを統合。
06内部設計・システム構成
大型太陽電池で得た電力を10機器へ配り、観測データを地球へ送り、金星の熱と木星の放射線に耐える。機体上の配置と、電力・データ・姿勢制御のつながりを示す。
図中の略語
- PCDU (Power Conditioning and Distribution Unit)
- 太陽電池と蓄電池の電力を調整し、各機器へ分配する装置。
- DMS (Data Management System)
- 観測値、時刻、姿勢、機体状態を記録し、送信順を管理するデータ管理系。
- AOCS (Attitude and Orbit Control System)
- 機体の向きと軌道を推定し、ホイールやスラスタへ指令する姿勢・軌道制御系。
- HGA (High-Gain Antenna)
- 地球との長距離通信に使う直径2.5 mの高利得アンテナ。
- RIME (Radar for Icy Moons Exploration)
- 氷衛星の表面下を探る、全長16 mの氷衛星探査レーダー。
- J-MAG / RPWI
- 磁場と電波・プラズマ波を測る機器。機体の影響を抑えるためブーム上に配置する。
- MLI (Multi-Layer Insulation)
- 機体の熱の出入りを抑える多層断熱材。
- NEA (Non-Explosive Actuator)
- 火薬を使わずに機構を解放する非爆発式アクチュエータ。
RIMEアンテナを完全展開するまで
- 01拘束を検知一本のピンが数mm戻らず、片側の展開が停止。
- 02スラスタで加振まず小さな振動を与え、機構を傷めずに解放を試す。
- 03太陽で加熱機体姿勢を変え、金具を温めて動きやすくする。
- 04NEAの衝撃で解放16 mを完全展開し、受信感度が30 dB向上。
姿勢と一体で管理する電力
二翼10枚、合計85 m²の太陽電池は木星到着末期でも約820 Wを供給する設計。発電面を太陽へ向ける制約は、HGA通信、観測視線、放熱面、姿勢制御と同じ時間割で解く。
10機器のデータをHGAへ集約
10機器の観測を時刻・姿勢・較正情報とともにDMSへ記録し、2.5 m HGAのX/Ka帯で地球へ送る。3GMは同じ電波リンクを重力・潮汐・大気の測定にも使う。
金星の熱と木星の放射線に備える
放射線に敏感な電子機器を二つの遮蔽箱へ収め、RADEMで実線量を監視する。熱設計は金星近傍の過熱と木星圏の低温をまたぎ、HGA遮熱、MLI、ヒーター、放熱器を運用モードと結ぶ。
RIME展開が回復した観測感度
拘束ピンの数mmの固着を、スラスタ加振、太陽加熱、最後にNEAの衝撃で解放。16 m展開後に受信感度が30 dB(1000倍)上がり、氷殻下探査に必要な性能を確保した。
07写真・図版
ESAが公開した太陽中心の巡航図と木星系ツアー図から、航路と観測計画を紹介する。出典とライセンスは画像ごとに記載。


08ESA一次資料
本ページで参照したESAの資料と、航路・機体・観測計画をさらに詳しく知るための文献を紹介する。