要約:
NASA は、ナンシー グレース ローマン宇宙望遠鏡が最近一連のキー ポインティング テストに成功し、そのコロナグラフが宇宙からの光信号の受信に初めて成功したと発表しました。これは、系外惑星の発見と研究を任務とするこの新世代の天文観測装置が、科学探査を正式に開始する前に重要な進歩を遂げたことを示している。
NASA によると、ローマ宇宙望遠鏡は 9 月 15 日から 21 日まで精密誘導システムのテストを完了しました。このシステムは、長期観測中に望遠鏡が空の同じ領域で安定した状態を維持することを保証します。そして9月22日、望遠鏡に搭載されたコロナグラフが宇宙からの光の検出に成功し、初の「目を見張るような宇宙の観察」が完了した。
ローマ望遠鏡の主要な科学機器である Wide Field Surveyor には 18 個の検出器が装備されています。各検出器は、位置がわかっているガイド星を継続的に追跡するために小さな領域を予約します。観測が始まると、まず宇宙船の姿勢制御システムが望遠鏡を所定の目標領域に向け、次に高精度誘導システムが誘導星の位置を継続的に監視し、小さなドリフトがあればリアルタイムで修正します。これらの調整機構がなければ、望遠鏡は十分に鮮明な高品質の画像を取得できません。
NASA のゴダード宇宙飛行センターの誘導計器システムの責任者、ベゴニア ベラ氏は、ローマの望遠鏡による観測は、目標領域を長期間にわたって正確に指示し続ける能力に依存しており、深い露光は数分から数時間続くこともあると述べました。誘導システムは誘導星の位置情報を姿勢制御システムに毎秒約 4 回送信し、システムが適時にドリフトを修正できるようにします。テスト結果は、広視野測量観測モードでは、望遠鏡が 30 分間連続して 100,000 分の 1 度以上の安定性を維持できることを示しています。観察時間が長いコロナグラフモードでは、最大8時間連続安定して動作できます。
研究者らは、このレベルの安定性は、約 240 キロメートル離れた米国の 10 セント硬貨にレーザー ビームを継続的かつ正確に照射するのと同等であると指摘しました。エンジニアリング チームは、将来、この精度を 370 キロメートルの距離での照準能力と同じレベルまで向上させることを目標に、システムのパフォーマンスをさらに最適化する予定です。
ローマの望遠鏡は、従来の誘導方法に加えて、新しい誘導技術もテストします。他の多くの宇宙望遠鏡とは異なり、ローマンには独立した誘導装置が装備されていません。追跡のために星の点の画像だけに依存するのではなく、科学観測中に得られたスペクトルデータを位置決めの基準として使用します。望遠鏡自体がスペクトル計測機能を備えているため、そのデータを直接利用して高精度な姿勢制御を実現できます。研究チームは今後数週間以内にこの革新的なモデルを検証する予定です。
精密誘導システムの検証が完了した後、研究者らは9月22日と27日にコロナグラフと組み合わせてさらなるテストを実施した。コロナグラフの主な役割は、恒星の非常に明るい光を遮ることで、科学者が恒星そのものよりもはるかに光度の低い恒星の周りを周回する惑星や、恒星を取り囲む塵の円盤を観察できるようにすることである。
ヴィラ氏は、コロナグラフには独立した内部安定化機構があり、その安定性は広域測量器よりもさらに高いと述べた。この超高い安定性は、系外惑星を直接撮影する場合に非常に重要です。なぜなら、小さな振動や指向の誤差でさえ、星からの強い光が機器に漏れ込み、元々弱い惑星の信号を完全にかき消してしまう可能性があるからです。
コロナグラフは 9 月 1 日に起動され、デジタル、電子、機械システムの状態は月の半ばから継続的にチェックされました。精密誘導システムが安定性要件を満たしていることを確認した後、チームは機器の焦点を調整し、最初の不完全宇宙観測を実施しました。この初期データは、エンジニアが機器の性能をさらに最適化するのに役立ちます。
NASA ジェット推進研究所のコロナグラフ科学者、ヴァネッサ ベイリー氏は、この観察はこの機器が焦点の合った画像を形成できることを証明していると述べました。これは限られた範囲のテストにすぎませんが、将来の正式な科学的観測に備えて、段階的にアップグレードされ、ますます複雑になる一連の検証タスクが開始されます。
最初のテストでは、コロナグラフは大マゼラン雲の暗い星をターゲットにしました。検出器の表面に汚染物質が付着するのを防ぐために、検出器は意図的に最終動作温度より高い温度に保たれるため、画像に追加のノイズが表示されます。
ベイリー氏の説明によると、最初のタスクは単に光がシステム全体をスムーズに通過できることを確認することだった。続く第 2 フェーズのテストでは、機器のポインティング機能がさらに検証されました。研究チームは検出器の温度を下げて感度を高め、大マゼラン雲の別の領域を観察した。研究者らは、単一の画像内に多数の星が見えることを期待していましたが、最終結果はまさに予想どおりであり、チームは大いに安堵しました。
精密誘導システムとコロナグラフが次々と重要な検証に合格し、ローマ宇宙望遠鏡は徐々に科学的運用の段階に入りつつあります。将来的には、大規模な宇宙調査ミッションを行うだけでなく、高度なコロナイメージング技術を使用して近くの星の周りの惑星系を探索し、遠い世界を直接観察し、居住可能な可能性のある惑星を探索する新しい能力を人類に提供するでしょう。
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