次の10年で、NASAはいくつかの本当に印象的な施設を宇宙に送ります。これらには、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）や広視野赤外線宇宙望遠鏡（WFIRST）などの次世代宇宙望遠鏡が含まれます。によって確立された基盤の上に構築 ハッブル、WFIRSTはその高度な一連の機器を使用して、宇宙の最も深い謎のいくつかを調査します。
これらの機器の1つは、望遠鏡が太陽系外の惑星をはっきりと見ることができるコロナグラフです。この装置は最近、NASAが実施した予備的な設計レビューを完了しました。これは、その開発における主要なマイルストーンです。これは、機器が設計、スケジュール、および予算のすべての要件を満たし、開発の次のフェーズに進むことができることを意味します。
クロノグラフは、WFIRSTの惑星探査機器の重要な部分です。通常、太陽系外惑星を直接イメージングすることは、その親の星からの強いまぶしさのために困難です。この光は、惑星の表面または大気から反射される光よりも何倍も強力です。このため、太陽系外惑星の存在を示す光の小さな痕跡は、従来の機器では不明瞭です。
しかし、星の強いまぶしさを打ち消すことによって、天文学者はそれを周回する惑星を発見する可能性がはるかに高くなります。これは、星の明るさの低下（トランジット法）や惑星系の存在を示す前後の移動の兆候を監視する間接的な方法（惑星の存在）に依存するのではなく、太陽系外惑星を直接研究できるというさらなる利点を提供します。放射速度法）。
比較すると、ダイレクトイメージング法には、惑星の表面や大気から直接スペクトルを取得できるなど、多くの利点があります。これにより、惑星の組成と大気の組成のより正確な評価が可能になります。つまり、表面に水、酸素、窒素が含まれていますか
NASAのジェット推進研究所の広視野赤外線観測望遠鏡（WFIRST）のプロジェクトサイエンティストであるJason Rhodesは次のように説明しています。
「私たちがやろうとしていることは、惑星からキャプチャするすべての人の星から10億個の光子をキャンセルすることです。WFIRSTを使用すると、これらの大きな惑星の画像とスペクトルを取得できます。将来のミッションで使用されます。最終的には、表面に液体の水が付着している小さな岩石の惑星、あるいは私たちのような生命の兆候さえも見ることができるでしょう。」
WFIRSTのコロナグラフ装置（別名「スターグラス」）は、多層の非常に複雑な技術であり、マスク、プリズム、検出器、および2つの自己屈曲ミラーのシステムで構成されています。これらのミラーは主要なコンポーネントであり、望遠鏡の光学系の小さな変化を補正するために入射光に対応するためにリアルタイムで形状を変化させます。
ハイテクな「マスク」やその他のコンポーネント（総称して「アクティブな波面制御」と呼ばれます）と連携して、これらのミラーは、コロナグラフの遮光要素のエッジの周りを曲がる光波によって引き起こされる干渉を取り除きます。この最終結果は、かすかに光るオブジェクト（以前は非表示でした）が表示されている間、スターライトが淡くなります。
WFIRSTのコロナグラフは、以前のコロナグラフより100倍から1,000倍優れているだけでなく、太陽系外惑星の発見を支援する際の有効性をテストするテクノロジーのデモンストレーターとしても機能します。これらのテストは、2030年代までに宇宙に送られる予定の4つの天文台を含む、より大きな望遠鏡にスケールアップバージョンを追加するための道を開きます。
これらには 大型紫外線/光学/赤外線測量 （LUVOIR）、 Origins宇宙望遠鏡 （OST）、そして Lynx X線サーベイヤー。これらの望遠鏡は、より大きくより高度なコロナグラフを使用して、太陽の近くを周回する小さな惑星の単一ピクセルの「画像」を生成することができます（岩の惑星が見つかる可能性が高い場所です）。
これらの画像からの光が分光計で分析されると、天文学者はこれまでにないような生命の兆候（別名、バイオシグネチャー）を探すことができるようになります。ロードスが言ったように：
「WFIRSTを使用すると、将来のミッションで使用されるテクノロジーを証明することを目的として、これらの大きな惑星の画像とスペクトルを取得できます。最終的には、表面に液体の水がある可能性のある小さな岩の惑星を調べるか、私たち自身のように、生命の兆候さえも。」
WFIRSTにコロナグラフを含めることは重要です。これは、ハッブル（1990年以降の軌道上）がこのテクノロジーを組み込む唯一のNASA天体物理学ミッションであるため、最初のミッションになるためです。もちろん、ハッブルのコロナグラフは、WFIRSTが使用するものよりもはるかに単純で洗練されていないバージョンのテクノロジーでした。
ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡は早期に打ち上げられ（現在2021年に打ち上げが予定されています）、このテクノロジーも装備されますが、WFIRSTと同じ星明かりの抑制機能はありません。したがって、WFIRSTはコロナグラフテクノロジーを採用する3番目の主な使命となる一方で、最も洗練されたものになるでしょう。
「WFIRSTは、これまでに飛んだ他のコロナグラフよりも2桁または3桁強力である必要があります（惑星と星を区別する能力において）」とRhodes氏は述べています。 「たとえそれが単なる技術デモであっても、いくつかの本当に説得力のある科学の機会があるはずです。」
この種のコロナグラフ技術は、形成の初期段階にある星系のこれまでに撮られた最も鮮明な画像を可能にすることもできます。これは、塵やガスの巨大な円盤に囲まれた星が特徴であり、惑星は降着した物質からゆっくりと形成されます。現在、これらの円盤を研究する最良の方法は、親の星から吸収された熱を画像化できる赤外線調査です。
JPLの天文学者でありWFIRSTの機器技術者であるVanessa Baileyとして
「私たちが今日他の星の周りに見ているデブリディスクは、私たち自身の太陽系にあるものよりも明るくて重いです。 WFIRSTのコロナグラフ装置は、メインの小惑星帯、カイパーベルト、および太陽の周りを回る他の塵のような、より暗く、より拡散した円盤材料を研究できます。」
これらの研究は、私たちの太陽系がどのように形成されたかについての洞察を生み出す可能性があります。ミッションの最初の18か月間でテクノロジーの実証が完了すると、NASAは「参加科学者プログラム」と呼ばれるものを開始する可能性があります。そのようなプログラムの下で、コロナグラフは科学界に開かれ、より多様なオブザーバーと実験を可能にします。
予備設計レビューは、ミッションのあらゆる側面を調査するために設計されたいくつかの1つです。各レビューは包括的であり、個々のパーツが他のパーツと確実に連携することを目的としています。この設計レビューが完了したので、コロナグラフの開発スケジュールは速いペースで進んでいます。
これは、認可を受けるためのWFIRSTミッションの2番目の主要コンポーネントです。 Wide-Field Instrumentは、6月にクリアされました。288メガピクセルのマルチバンド近赤外線カメラで、100倍のフィールドでハッブルと同等の鮮明な画像を提供します。このカメラは、宇宙望遠鏡の主要機器と見なされています。
ロードス島が示したように、WFIRSTミッションは、 火星パスファインダー 1997年に火星に着陸した任務。これはローバーを配備する最初のNASAの任務でした（ソジャーナ）火星では、最終的には 精神, 機会、好奇心、 そして 火星2020 ローバー。
「それは技術デモでした」とRhodesは言いました。 「目標は、ローバーが火星で機能することを示すことでした。しかし、それはその生涯の間にいくつかの非常に興味深い科学を続けました。したがって、WFIRSTのコロナグラフテックデモでも同じことが言えると期待しています。」
