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ガリレオ (Galileo) は、1989年10月18日にアメリカ航空宇宙局(NASA)が打上げた木星探査機である。1995年12月7日に木星周回軌道へ到達し、2003年9月に木星大気圏へ制御落下させられるまで、木星とその衛星観測を続けた。名前は天文学者のガリレオ・ガリレイに因む。
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オービター(軌道周回観測機)とプローブ(大気圏突入観測機)で構成されている。
オービターは800×800画素のCCDカメラや各種の計測機器を搭載し、また地球との通信用に大小2基、プローブとの通信中継用に1基のアンテナを装備していたが、主アンテナ(高利得アンテナ)は予定通りに展開せず、地球との通信には小型アンテナが用いられた。主アンテナより低速でしか交信出来ないため、探査機プログラムを遠隔操作で書き換え、観測データを圧縮して送信させるようにするなどの対策が取られた。電源はプルトニウムを熱源とした原子力電池である。
プローブはオービター下部に掴まった形で軌道まで運ばれる。木星の大気圏への突入に対して耐えられるよう頑強な円錐型のカバーに包まれている(冒頭のプローブ画像は観測機本体のみのアップ)。放出された後は3段階に開くパラシュートで減速を計り、外郭部を切り離し本体のみとなり、観測機本体に繋がっている3段目のパラシュートが開かれ本格的な大気圏内の観測が始まる。
当初、1986年5月にスペースシャトルで打上げられ、セントールによって木星へ直行する軌道に乗る予定であったが、チャレンジャー号爆発事故によって打上げは延期された。また、液体燃料を使用するセントールをスペースシャトルに搭載する計画は液体燃料が危険との判断から変更された。液体燃料ロケットであるセントールよりも比較的安全であるとされる固体ロケットの慣性上段ロケット(ISU)を用い、木星へ直接向かう代わりに一旦逆の金星に向かい、金星、地球、地球とスイングバイを行って増速する方法を用いて木星に向かった。この方法は VEEGA(Venus Earth Earth Gravity Assist)と呼ばれる。また金星周辺を通ることとなったため、強烈な太陽光線からの保護を目的として、全体が「日除け」で覆われた構造となった。
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