NASAが検討した巨大赤外線宇宙天文台

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NASA主導のチームは、惑星、星、銀河の形成をかつてないほど詳細に表示できる望遠鏡のペアのために、宇宙での鉄道の建設を研究しています。提案されている宇宙赤外線干渉望遠鏡(SPIRIT)ミッションでは、他の星の周りの巨大惑星の大気化学も調べます。

SPIRITは、120フィート(40メートル)のビームの両端にある2つの望遠鏡で構成されます。望遠鏡は鉄道の車のようにビームに沿って移動し、干渉計の技術を使用して画像を組み合わせ、120フィートにわたって単一の巨大望遠鏡の解像力を実現します。

NASAのゴダード宇宙飛行センター(メリーランド州グリーンベルト)は、NASA /大学/業界のチームを率いてSPIRITの予備設計を開発します。チームはさまざまなミッションの概念を評価し、ミッションに必要な技術開発のロードマップを作成し、独立したコスト評価を生成します。

この研究は、NASAのOrigins Space Science研究テーマの戦略的計画に役立つ9つの提案の1つとして、2004年7月にワシントンD.C.のNASA本社から委託されました。 NASAのOriginsプログラムは、私たちがどこから来たのか、私たちが一人でいるのかどうかなど、宇宙に関する基本的な質問に答えることを目指しています。チームは2005年1月上旬にOrigins Roadmap Committeeに報告し、最終報告は3か月後に行われます。

「研究のためにSPIRITが選ばれたことを嬉しく思います」と、提案されたミッションの主任調査官であるNASAゴダードのDavid Leisawitz博士は述べた。 「NASA​​に、宇宙の鮮明で透明な赤外線写真で世界を魅了する望遠鏡を構築する機会を与えるつもりです。」

「これらの画像は、いくつかの非常に深い質問に答えるのに役立ちます。私たちの生きている生き物は、壮大ならせん状の天の川銀河の1千億の星の住人の1つである太陽からの光を浴びた岩だらけの惑星にどのように巻き付いたのでしょうか。科学コミュニティのツールを改善するために大きな一歩が踏み出されたときはいつもそれが見つかるので、おそらくもっともっと面白くなるかもしれませんが、予期しないことを期待する必要があります。レイサウィッツ氏は、SPIRITは1世紀前にノーベル賞受賞者のアルバートA.マイケルソンが開拓した技術を使用するため、それが可能であることはわかっています。これは、NASAの提案募集で想定されているオリジンミッションクラスに最適だと思います。

SPIRITは、遠赤外線およびサブミリメートル波長の光で宇宙を調べます。この光は人間の目には見えませんが、一部の種類の赤外線は熱として知覚されます。

惑星、星、銀河を構築するプロセスは、これらの種類の光の中で最も容易に見ることができます。たとえば、星は、巨大な星間雲がそれら自身の重力の下で崩壊するときに生まれます。崩壊により熱が発生し、雲の中心の星形成領域が赤外線で輝きます。生まれたばかりの星は、塵やガスの円盤に囲まれていることがよくあります。それらは、自分たちの重力で崩壊して惑星を形成します。惑星は小さすぎて直接見ることはできませんが、その重力はダストディスクを乱し、波紋やしこりを形成します。中心の星に暖められて、塵は赤外光で輝き、塵のような構造をSPIRITに明らかにし、以前は未知であった惑星の位置とサイズを明かします。

光の速度は有限であり、光が莫大な宇宙距離を移動するのにかなりの時間がかかるため、空間をさらに詳しく見ることは、過去を振り返ることと同じです。約200万年前に現れた最も近い大きな銀河(アンドロメダ)が見えます。これは、その光が到達するまでにかかった時間だからです。観測可能な宇宙の限界に目を向けることで、何十億年も前に視線を向け、銀河が進化するのを見ることができます。しかし、宇宙が拡大しているため、遠方の銀河から放出される光は、赤外線からサブミリ波の波長に宇宙が拡大することによって引き伸ばされているため、遠方の銀河の形成を観察するには、これらのタイプの光に非常に敏感な望遠鏡が必要です。

これらのオブジェクトの多くは、既存の望遠鏡では細部を観察するには小さすぎるように見えるか、離れた距離ではかすかに輝きすぎます。そのような野心的な観察を達成するために、SPIRITは既存の赤外線望遠鏡の100倍の角度分解能(細部を見ることができる能力)を備え、それに対応する感度の向上が補完されます。

克服すべき技術的課題には、望遠鏡のミラーを非常に低温(約4ケルビンまたは華氏マイナス452度)に保つことが含まれるため、望遠鏡のミラーの熱によって、収集しようとしている微弱な赤外線が遮られなくなります。検出器には、より高い感度とより多くのピクセルが必要です。ゴダード/業界チームは次のような課題に直面しています。「当社のエンジニアはこのプロジェクトに取り組むことが大好きです。創造的な思考の余地はたくさんあります。そしてこれは次世代の探検家を鼓舞しながら科学的に飛躍的に前進する機会であることを誰もが理解しています。」ライサヴィッツは言う。

承認された場合、SPIRITは2014年に大型の使い捨てロケットに搭載できるようになる可能性があります。 SPIRITは、地球から100万マイル離れたL2解放ポイントに移動し、そこでビームを自動的に展開して望遠鏡を展開します。ゴダード主導のチームには、カルテック、コーネル、ハーバードスミスソニアン宇宙物理学センター、メリーランド大学、マサチューセッツ工科大学、海軍研究所、プリンストン、カリフォルニア大学ロサンゼルス、ロサンゼルス、ウィスコンシン大学の協力者が含まれています、そしてNASAのジェット推進研究所とマーシャル宇宙飛行センター。業界チームには、Ball Aerospace、Boeing、Lockheed-Martin、Northrop-Grummanが含まれます。

元のソース:NASAニュースリリース

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