NASAの次世代の強力な惑星探査観測所のスパイ機関の起源

NASAは現在、太陽系外惑星の探査のために、元スパイ衛星の改修を行っている。NASAは今後5年以内にこの宇宙船を打ち上げる予定で、運用開始後は太陽系の遥か彼方にある惑星を探査することで、生命の起源そのものを解明できる可能性がある。

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡がついに打ち上げられ、本格的な科学運用モードに入った今、天文学界は次の主要打ち上げであるナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡に熱い期待を抱いています。ローマンは他の指令の中でも特に、太陽系外惑星ハンターとして優れており、太陽系や私たちの惑星のような惑星の形成に関する重要な情報を明らかにするでしょう。

しかし、当初、このミッションは実現しないかと思われた。2000年代初頭、NASAと米国エネルギー省の科学者らは、宇宙の謎の加速膨張に付けられた名前であるダークエネルギーの原因を解明しようと、宇宙の最も遠い場所を調査するための新しい衛星を提案した。しかし、政治資本と金融資本がJWSTとなるものの開発に移ったため、この提案は頓挫した。

そして 2011 年に、思いがけない贈り物がやってきました。米国政府内で NSA、CIA、その他の 3 文字機関のスパイ衛星の製造と運用を担当する組織である国家偵察局には、どうやら余分なものがあったようです。ニューヨーク州北部の倉庫に、ハッブル宇宙望遠鏡の鏡に似た鏡が 2 つありましたが、NRO には使い道がないようです。同局は鏡を NASA に無料で提供しました。

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これがどれほど非現実的であるかをご理解いただくために、JWST の設計と打ち上げに費やされたすべての時間、資金、エンジニアリングを想像してみてください。そして、スパイ機関がさらに 2 つのJWST クラスの機器を持っているだけでなく、それらがもう必要なくなったと想像してみてください。

鏡の実際のコストは、このような宇宙ミッションの全体予算の比較的小さな部分を占めるに過ぎないが、この予期せぬ贈り物が衛星への支持を活気づけ、このミッションは初めて公式に「広視野赤外線宇宙望遠鏡」、つまり WFIRST と名付けられた。

WFIRSTは、現在2026年から2027年にかけて打ち上げられる予定である（ただし、JWSTの宇宙への投入が遅れているため、開発はすでに延期されているため、おそらくそれ以降になると思われる）。NASA初の女性幹部で、1960年代から70年代にかけてNASA初の天文学部長も務めたナンシー・ローマン氏に敬意を表して、新しい名称が付けられた。

ローマンの鏡はハッブルと同じ大きさだが、視野ははるかに広い。十分な大きさのカメラを搭載し、実質的には一度に「ハッブル100台分」の役割を果たすことができる。オハイオ州立大学の天文学教授で、ローマンのミッションのリーダーの一人であるスコット・ガウディ氏によると、チームは計画されている5年間の主要ミッションで約1,500個の太陽系外惑星を発見したいと考えている。しかし、正確な数を特定するのは難しい。なぜなら、他の恒星を周回する惑星の数を割り出すことが「まさにローマンの狙いだ」からだと彼は言う。

ローマ宇宙望遠鏡の主なミッションの一つは、他の科学的目標の中でも、重力マイクロレンズ効果と呼ばれる革新的な技術を使って太陽系外惑星の新たな集団を探し出すことだ。

マイクロレンズ効果とは、「惑星系が視線の近くを通過するときに、遠くの背景の星からの光が一時的に拡大される」ことです、とガウディ氏は言います。マイクロレンズ効果は単なる偶然に基づいています。つまり、ある星を見つめているときに、別の物体がその星の視線を通過すると、その物体の周りの光が曲がるため、背景の光の明るさが一時的に増します。

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侵入した物体は、惑星系全体かもしれないし、恒星から離れた放浪する「放浪」太陽系外惑星かもしれない。天文学者はこうした迷える魂を数十個しか知らないが、銀河系には数千億個の放浪惑星がひしめいていると推定している。ローマンは火星ほどの小さな放浪する太陽系外惑星を見つけることができ、そのカタログを数百にまで拡大できる可能性がある。これにより、天文学者は太陽系の形成がいかに無秩序であるかに関する重要な情報を得ることができ、地球のような惑星の発達モデルを微調整するのに役立つだろう。

ただし、マイクロレンズ技術では親星の近くを周回する惑星を特定するのが難しいため、ローマン宇宙望遠鏡は Earth 2.0 を見つけることはできない。代わりに、太陽系のガス巨星や氷巨星に類似した、太陽から遠く離れた軌道を周回する惑星に焦点を合わせる。木星と土星が大部分を占める太陽系が典型的か、海王星や天王星のような氷巨星の方が一般的かは天文学者にもわからない。あるいは、もっと小さなものかもしれない。他の太陽系外惑星探査望遠鏡とは異なり、ローマンは月の数倍の質量の惑星も検出できる。

恒星から遠く離れた軌道を回る惑星の初めての調査は、地球のような惑星の生命の起源を理解する上で極めて重要です。「地球のような惑星の水はすべて惑星系の外縁部から運ばれたと考えられるため、これらの領域を調査することで、居住可能な可能性のある惑星がいかにありふれたものであるかを理解し始めることができます」とガウディ氏は言います。

それだけでは十分ではないとすれば、ローマンは惑星探査のためにもう一つ秘策を講じている。それはコロナグラフを搭載することだ。これは近くの恒星からの光を遮断し、その周囲にある太陽系外惑星を直接撮影できる装置で、これはJWSTでさえできない偉業だ。

全体的に見て、ガウディがこの近々登場する超望遠鏡に最も期待していたことに対する反応はシンプルだった。「予想外のことだ！」