NASAのローマのミッションは、木星のような世界の最初の画像を撮ることができます

NASAのローマのミッションは、木星のような世界の最初の画像を撮ることができます
現在建設中のNASAのナンシーグレースローマ宇宙望遠鏡は、宇宙ベースの惑星探査のための新しい技術をテストします。このミッションは、近くの星の周りの世界やほこりっぽい円盤を、他の天文台で可能な場合よりも最大1000倍詳細に撮影することを目的としています。
ローマは、コロナグラフ機器（マスク、プリズム、検出器、さらには遠方の星からのまぶしさを遮断し、それらの周りの軌道にある惑星を明らかにするために構築された自己屈曲ミラーのシステム）を使用して、直接イメージング技術がさらに優れたパフォーマンスを発揮できることを実証します地上の望遠鏡よりも宇宙で。
「ローマのコロナグラフを使用して、可視光で世界を画像化できるようになります」と、南カリフォルニアにあるNASAのジェット推進研究所（JPL）の天文学者で、機器の観測校正計画を共同で主導しているロブゼレムは述べています。JPLは、ローマのコロナグラフ機器を構築しています。「宇宙からそうすることで、直接イメージングが通常明らかにするよりも小さく、古く、冷たい惑星を見ることができ、地球のようなイメージング惑星に大きな飛躍をもたらすことができます。」

家から遠く離れた家
太陽系外惑星-私たちの太陽系を超えた惑星-は、それらのホスト星に比べて非常に遠く、薄暗いので、強力な望遠鏡でさえ、それらは実質的に見えません。そのため、これまでに発見された世界のほぼすべてが、ホスト星への影響を通じて間接的に発見されています。しかし、最近の技術の進歩により、天文学者は実際に惑星自体からの反射光の画像を撮ることができます。

Directly Imaging Distant Planets With a Coronagraph

このアニメーションは、星の明るい光の中で惑星がどのように消えるか、そしてコロナグラフがどのようにそれを明らかにすることができるかを示しています。
クレジット：NASAのゴダードスペースフライトセンター/ CIラボ
NASAのScientificVisualizationStudioから高解像度のビデオと画像をダウンロードする
惑星の大気の色を分析することは、天文学者が大気が何でできているかを発見するのに役立ちます。これは、次に、居住性に影響を与える可能性のある、画像化された世界で発生するプロセスについての手がかりを提供することができます。生物は、酸素やメタンを生成するなど、私たちが検出できる方法で環境を変更するため、科学者は、この研究が生命の兆候を明らかにする可能性のある将来のミッションへの道を開くことを望んでいます。

ローマのコロナグラフ機器が技術デモンストレーションフェーズを正常に完了すると、その偏光測定モードにより、天文学者は偏光サングラスによってブロックされた反射グレアとして多くの人に馴染みのある偏光で星の周りのディスクを画像化できます。天文学者は、偏光画像を使用して、星の周りの円盤を構成する塵の粒子を、そのサイズ、形状、場合によっては鉱物の特性などを調べます。ローマ人は、目に見えない惑星によって作成されたギャップなど、ディスクの構造を明らかにすることさえできるかもしれません。これらの測定値は、他の望遠鏡が見ることができるよりもそれらのホスト星の近くを周回しているより暗いダストディスクを精査することによって既存のデータを補完します。

ギャップを埋める
若い星を周回する4つのスーパージュピター惑星を示すアニメーション。

このアニメーションは、ハワイのWMケック天文台からの7つの画像をマージして、若い星HR 8799を周回する4つのスーパージュピターを示しています。最も近い惑星は、ウラヌスが太陽から離れているのとほぼ同じくらい星から遠く、最も遠い惑星はさらに大きな軌道を持っています。プルートより。ローマンは、よりタイトな軌道で、より古く、より涼しい世界を直接イメージすることができます。
クレジット：Jason Wang（Caltech）/ Christian Marois（NRC Herzberg）
現在の直接イメージングの取り組みは、巨大で明るい惑星に限定されています。これらの世界は通常、1億年未満のスーパージュピターです。非常に若いため、形成から残った熱のおかげで明るく輝き、赤外線で検出できるようになります。また、星の光を遮り、より遠い軌道にある惑星を見るのが簡単なため、ホスト星から非常に遠く離れている傾向があります。科学者のチームによる研​​究によると、ローマのコロナグラフは、可視光で若いスーパージュピターを初めて画像化することにより、他の望遠鏡の赤外線観測を補完することができました。
しかし、天文学者はまた、私たち自身のある日と同じような惑星を直接イメージしたいと考えています。ハビタブルゾーン内で太陽のような星を周回する岩だらけの地球サイズの惑星、温度によって惑星の表面に液体の水が存在する軌道距離の範囲。そのためには、天文学者は、現在の望遠鏡よりもはるかに近くで軌道を回っている、より小さく、より涼しく、より暗い惑星を見ることができる必要があります。可視光で世界を撮影することにより、ローマ人は数十億年までの年齢にまたがる成熟した惑星を画像化することができます。これはこれまでにないことです。
「地球のような惑星を画像化するには、今日の機器が提供するよりも10,000倍優れた性能が必要です」とJPLの天文学者であり、ローマコロナグラフの機器技術者であるヴァネッサベイリーは述べています。「コロナグラフ計器は、現在の計器よりも数百倍優れた性能を発揮するため、ホスト星より1億倍以上暗い木星のような惑星を見ることができます。」
科学者のチームは最近、アンドロメダ座ウプシロンと呼ばれる、ローマ人がイメージする有望なターゲットをシミュレートしました。「このガス巨大太陽系外惑星は木星よりわずかに大きく、太陽のような星のハビタブルゾーン内を周回し、地球に比較的近く、わずか44光年離れています」とメリーランド大学の助手研究科学者であるプラバルサクセナは述べています。メリーランド州グリーンベルトにあるカレッジパークとNASAのゴダードスペースフライトセンター、および結果を説明する論文の筆頭著者。「本当にエキサイティングなのは、ローマがアンドロメダ座ウプシロンの大気中の霞や雲を探索するのを手伝ってくれるかもしれないし、惑星の内部温度に制約を課すことで惑星の温度計としても機能できるかもしれないということです！」

新しいフロンティアを開く
The Roman Space Telescope's Coronagraph Instrument

このビデオを見て、ローマのコロナグラフ機器について詳しく学んでください。マスク、プリズム、検出器、さらには遠方の星からのまぶしさを遮断し、それらの周りの軌道にある惑星を明らかにするために構築された自己屈曲ミラーのシステムです。
クレジット：NASAのゴダードスペースフライトセンター
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コロナグラフ計測器には、これまで宇宙ベースの天文台に搭載されたことのない最先端のコンポーネントがいくつか含まれています。たとえば、特別に設計されたコロナグラフマスクを使用して、ホストスターからのグレアをブロックしますが、調光機からの光、軌道を回る惑星からの光を通過させます。これらのマスクは革新的で複雑な形状をしており、従来のマスクよりも効果的に星の光を遮ります。

ローマのコロナグラフには、画質を低下させる小さな欠陥を打ち消すのに役立つ変形可能なミラーも装備されます。これらの特別なミラーは、リアルタイムで星の光を測定して差し引きます。また、地上の技術者は、宇宙船にコマンドを送信して調整することもできます。これは、光学部品の形状をわずかに変える可能性のある温度変化などの影響を打ち消すのに役立ちます。
この技術を使用して、ローマ人は惑星を非常にかすかに観測するので、特別な検出器が、数秒または数分間隔で到着した光の個々の光子をカウントします。他の天文台はこれまで可視光でこの種のイメージングを行ったことがなく、居住可能な惑星を発見し、おそらく私たちが宇宙に一人でいるかどうかを学ぶための重要なステップを提供します。
ナンシーグレースローマ宇宙望遠鏡は、メリーランド州グリーンベルトにあるNASAのゴダード宇宙飛行センターで管理されており、NASAのジェット推進研究所と南カリフォルニアのカリフォルニア工科大学/ IPAC、ボルチモアの宇宙望遠鏡科学研究所、およびさまざまな科学者で構成される科学チームが参加しています。研究機関。主要な産業パートナーは、コロラド州ボールダーにあるBall Aerospace and TechnologiesCorporationです。フロリダ州メルボルンのL3HarrisTechnologies; カリフォルニア州サウザンドオークスのテレダインサイエンティフィック＆イメージング。
バナー： 星の光の大部分を遮るコロナグラフを示す画像。 クレジット： NASAのゴダードスペースフライトセンター/ CIラボ

最終更新日：2022年2月25日
タグ： 小惑星、宇宙生物学、コメット、太陽系外惑星、ゴダード宇宙飛行センター、ナンシーグレースローマ宇宙望遠鏡、太陽系、宇宙技術、星　　宇宙