ディープ・インパクト（NASAのテンペル第1彗星衝突探査ミッション）

目標天体と目的

主要な目標天体は、軌道が予測可能で遠隔撮像に適していたテンペル第1彗星（9P/Tempel 1）であった。目的は、彗星表面の下から物質を掘り出し、揮発性成分と難揮発性成分について直接的な証拠を得ること、そしてその観測を用いて彗星の形成および初期太陽系に関するモデルを検証することだった。ディープ・インパクトは、彗星と小天体の科学的研究を進展させることを目指す実験の一類型に属する（彗星研究）。

宇宙機、観測機器と衝突体

• 構成：ミッションは二つの部分から成った。科学機器と通信機能を担うフライバイ宇宙機と、彗星へ衝突するよう設計された、より小型の自律型衝突体である。
• 観測機器：フライバイ母機の撮像装置と分光計は、彗星および噴出物からの可視光と赤外線を記録した。衝突体自体にも、最終接近と衝突の瞬間を記録するカメラが搭載されていた。
• 質量と打上げ：衝突体の質量は数百キログラム程度であった。ミッションはケープカナベラルから中型打上げ能力を持つデルタIIロケットで打ち上げられた。打上げ地点についてはケープカナベラル、州に関する情報はフロリダ州、ロケットの種類はミッション記録のデルタIIの一覧を参照。

時系列と運用

宇宙機は2005年初頭に打ち上げられ、同年半ばにテンペル第1彗星へ到達した。最終接近の間、フライバイ母機が彗星を観測する一方、衝突体は分離されて表面へ向かった。衝突により一時的なクレーターと、塵および揮発性物質に富む物質から成る噴出物の雲が発生した。フライバイ機は噴出物の変化を記録し、データと画像を地球へ中継した。

科学的成果と意義

噴出物の分析からは、水の氷を含む地下の氷、微細な塵粒子、有機物を含む物質が明らかになり、表面の地殻の下にある揮発性物質の蓄えについて直接的な証拠が得られた。この成果は、彗星が初期太陽系から保存された始原的物質を含むとするモデルを支持し、一部の彗星がどこで形成された可能性があるかという考えを精密化した。モデルでは、多くは古典的な小惑星帯の外側にある巨大惑星領域、すなわち天王星や海王星など外惑星の近傍で生じたことが示唆されている。この実験は、試料を地球へ持ち帰ることなく内部組成を探る、まれで制御された方法を提供した。

後継調査、遺産と注目すべき事項

• ディープ・インパクトの宇宙機は後に、彗星科学と太陽系外惑星観測を組み合わせた拡張調査に転用され、ミッションの科学的成果を広げた。
• 追加の彗星を目標とする計画も延長期間に含まれていた。候補の一つは予想された位置で再発見できず、計画された接近時には観測されなかった。これは小天体の追跡が抱える難しさを示している。
• このミッションは、ほかの宇宙機によるテンペル第1彗星の後年の再訪を促した。それらの宇宙機は衝突地点を撮像し、クレーターの形態、表面強度、噴出物の分布の制約に役立った。

ディープ・インパクトは、小さな氷天体の内部を調べるうえで、運動エネルギーによる衝突体実験の価値を実証したため、惑星科学における重要な到達点であり続けている。ミッション文書、教育普及資料、科学論文については、保存されたプロジェクトページおよびテンペル第1彗星ミッションページ、ならびにプロジェクトの主要項目からリンクされた関連資料を参照。