位置についてよーいどん！ ユークリッドが暗黒宇宙の調査を開始

日除けが設計か制作ミスで迷光が観測機器に入る為、迷光を避けるために姿勢を傾けると太陽輻射圧で予想以上に姿勢が変わるみたいで観測順番や時間を見直すことで6年間姿勢制御燃料を持たせる目途が立ったようです。以下、機械翻訳。
位置についてよーいどん！ ユークリッドが暗黒宇宙の調査を開始
2024/02/14
ESA / 科学 & 探査 / 宇宙科学 / ユークリッド
今日、ESA の宇宙望遠鏡ユークリッドが暗黒宇宙の調査を開始します。 今後 6 年間にわたり、ユークリッドは100億年の宇宙の歴史にわたって数十億の銀河を観察することになります。 この巨大な宇宙探求のためにチームが打ち上げ後数か月でEuclidをどのように準備したかを学びましょう。

これまでに建造された宇宙望遠鏡の中で最も正確で安定したものの1つであるユークリッドは、2023年7月1日に打ち上げられました。宇宙での最初の数か月間、ヨーロッパ中のチームが定期的な科学観測のためのミッションを開始し、テストし、準備をしました。 しかし、こうした「日常的な」科学観察は簡単なことではありません。


今後6年間のユークリッドの調査
50,000個の銀河をワンショットで撮影

目を丸くして宇宙を見つめたユークリッド
Euclidの強みの1つは、空の広範囲を一度に観測できることです。 これは、6年間で空の3分の1以上の地図を作成することを主な目的とするミッションにとって非常に重要です。

Euclidは、いわゆる「ステップアンド凝視」観察モードに従います。 これは、望遠鏡が空のある領域を約70分間見つめて画像とスペクトルを生成し、その後空の次の領域に移動するのに4分かかることを意味します。 Euclid は、そのミッション全体を通じて、これらの「指示」を40,000回以上実行します。

国立天体物理学研究所 (INAF) のユークリッド調査科学者、ロベルト・スカラメラ氏は、「宇宙を大きく見渡し、露光時間と感度が長いため、ユークリッドが 1 つの方向を向いて見ることができる銀河の数は膨大です」と説明します。 ) イタリアで、ミッションの開始以来コンソーシアム調査グループのリーダーを務めています。

ロベルトは、調査が科学の目標を達成できるように設計されていることを確認する必要がありました。Euclidの主な目標は、数十億年の宇宙の歴史にわたる数十億の銀河の形状をこれまで以上に詳細に測定し、宇宙の暗黒物質分布の 3D ビューを提供することです。

「暗黒物質による銀河の個々の歪みを研究するには、少なくとも15億個の銀河を観察する必要があります。 ユークリッドは、必要な精度で約50,000個の銀河の形状をワンショットで観察し、さらに多くの暗い銀河を発見するでしょう」とロベルト氏は付け加えました。

しかし、Euclidの計測器を初めてオンにした直後、チームは調査全体を再設計する必要があることに気づきました。

姿勢の変化

宇宙におけるユークリッドのアーティストの印象
問題は、探査機の日よけ（背面）が太陽の方向を向いていても、微量の望ましくない太陽光が特定の角度でユークリッドの可視装置（VIS）に到達していたことでした。

「当初の計画では、ユークリッドは日よけを太陽に向け続ける予定でした。 しかし、打ち上げ直後、太陽からの不穏な光がテスト画像で検出されました」と、ポルトガルのリスボン大学のイスマエル・テレノ氏は説明します。彼は、ポルトガル宇宙局の支援を受けて運営されているユークリッド調査運用サポートチームのリーダーです。

「科学、工学、産業チームは、綿密なトラブルシューティングを行った結果、この光が消えるには、ユークリッドが太陽に対して異なる方向（姿勢）で観測する必要があることを発見しました。 これは、元の調査設計が機能しなくなることを意味します。 私たちはすぐに新しい戦略を考え出し、それを実行し、テストする必要がありました」と、同じくポルトガルのリスボン大学のジョアン・ディニス氏は付け加えます。彼はイスマエル氏とともに調査（再）設計を担当しました。

研究チームは、「迷光」太陽光の影響を最小限に抑えるために、ユークリッドはより制限された回転角で観察する必要があることを発見した。つまり、日よけが太陽に直接面しないように、小さいながらも一方向に大きな影響を与えるように傾けたのだ。 この新たな制限された姿勢では、L2 を周回するユークリッドの軌道上のどの点からも空の一部に到達することができなくなりました。 「適切な調査ソリューションを見つけるのは非常に困難であることが判明し、振り出しに戻らなければなりませんでした」とイスマエル氏は回想します。

巨大なパズル
それはジョアン、イスマエル、そして調査活動および科学チームにとって非常に激しい段階の始まりでした。 「ジョアンは何を変更する必要があるかをすぐに洞察し、実行可能な再設計を提案するために 24 時間体制で働きました」とイスマエル氏は言います。

Euclid 調査の設計は巨大なパズルでした。 科学的目標とユークリッドが観察する必要があった角度以外にも、考慮する必要のある要素は他にもたくさんあります。

Euclid’s wide and deep surveys over the next 6 years
今後6年間にわたるEuclidの広く深い調査

ミッションの観測の大部分は、空の3分の1以上をカバーする「広範囲の」調査に当てられます。 広範な調査は、総観察時間の約10%を占める詳細な調査によって補完されます。 それとは別に、定期的な校正観察もパズルに合わせてスケジュールする必要がありました。

スペインの ESAC サイエンス オペレーション センターの ESA 調査科学者であるザビエル・デュップは、ジョアン、イスマエル、およびチームが設計した調査が確実に実施できるようにしました。 「たとえば、探査機がある観測位置から次の観測位置まで回転するのにかかる時間を考慮する必要があります。 実際の観察時間に加えて、これらの時間を調査設計に含める必要があります」とザビエル氏は説明します。

最終的にチームは、隣接する観測間の重複をさらに増やす必要があるという実行可能な解決策を考え出しました。Euclidの測量は効率が若干低下しましたが、空の必要な領域すべてに到達でき、測量領域全体の損失は最小限に抑えられています。

「チームは短期間で調査を再設計するために非常に熱心に働きました。これは大きな成果です。」とESAのEuclidプロジェクト科学者であるヴァレリア・ペトリーノは言います。 科学的な結果が得られ始めたら、チームは引き続き調査を最適化し、必要に応じてそれを適応させる準備を整えます。」

Euclid の最初の調査年を見据えて

Euclid の広く深い調査
本日、Euclidは正式に調査を開始しました。 この望遠鏡は現在、今後14日間にわたって、満月の面積の500倍以上である130平方度のパッチを観測する予定です。 このパッチは、南半球の彫刻具座と画架座の方向にあります。

来年、Euclidは調査の約15%をカバーする予定です。 この初年度の宇宙論データは、2026年夏にコミュニティに公開される予定です。深場観測の小規模なデータは 2025年春に公開される予定です。

ユークリッドについて
Euclidは欧州のミッションであり、NASAからの寄付を受けて ESAによって構築および運営されています。Euclidコンソーシアムは、欧州13ヶ国、米国、カナダ、日本の 300機関の2,000人を超える科学者で構成されており、科学機器の提供を担当し、科学データ分析も提供します。 ESAは衛星とそのサービスモジュールの建設の元請け業者としてタレス・アレニア・スペースを選択し、望遠鏡を含むペイロードモジュールの開発にはエアバス・ディフェンス・アンド・スペースが選ばれた。 NASA は、NISP の近赤外分光計と光度計の検出器を提供しました。 Euclid は、ESA のコズミック ビジョン プログラムの中級ミッションです。
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