JAXAら,次世代超大型宇宙望遠鏡に光学素子を提供

宇宙航空研究開発機構(JAXA)は,光学素子の提供を行なっている,米国航空宇宙局(NASA)が2027年頃までに打上げる超大型の宇宙望遠鏡「ナンシー・グレイス・ローマン宇宙望遠鏡」の「コロナグラフ装置(CGI: Coronagraph Instrument)」について,達成された性能がNASAより公表されたと発表した(ニュースリリース)。

ローマン宇宙望遠鏡の主鏡の大きさはハッブル望遠鏡と同じく直径2.4mだが,広い視野を観測する能力は,ハッブル宇宙望遠鏡の約200倍の能力を持ち,精密な宇宙論研究や,重力マイクロレンズによる太陽系外惑星の軌道分布の観測,近赤外線波長での天文学研究が予定されている。

さらにもう一つの目的として,明るい恒星のすぐそばにある暗い天体を直接観測する「高コントラスト観測」の技術実証がある。このため,ローマン宇宙望遠鏡は「コロナグラフ装置」を搭載する。

この装置は,明るい星からわずか0.2秒角離れたところで,約1千万分の1それよりも暗い天体を検出し,さらに様々な画像処理解析により,さらに高いコントラストの観測を実現することを目指している。

日本の研究グループは,「偏光」観測機能を付け加えるための光学系のデザインを担当した。また,装置の中の光学素子の提供を行なっている。

偏光観測のための光学系については,東京大学をアストロバイオロジーセンターがデザインを行ない(協力:オプトクラフト),これを実現する光学素子であるウォラストンプリズム(製作:光学技研)と集光レンズ(製作:三共光学工業)のフライト品までを製作して提供している。

惑星の反射光のみが偏光をうけることを利用して,偏光観測によって主星・惑星のコントラストを最大化するための観測手法を実践することなどを目指す。将来,技術実証課題として,観測装置による微小な偏光にともなう誤差の評価も行なう予定。

また,JAXAからは,コロナグラフ装置のマスク製作のための精密光学基板を提供した。マスクの加工自体はジェット推進研究所(JPL)で行なわれたが,その基板については,北海道大学と夏目光学が製作を担当した。

ローマン宇宙望遠鏡は,最大のコントラストとして,データ取得後の様々な解析による工夫を含めると10億分の1に迫ることを目指しているが,これが達成できれば,より大型の宇宙望遠鏡などに応用することで,地球類似惑星を検出できる100億分の1の高コントラスト観測の実現をいよいよ目指すことができるとしている。

その他関連ニュース

  • 東大ら,超巨大フレアを2つのX線観測装置連携で捕捉 2024年05月23日
  • 宇宙戦略基金,衛星ライダーなどの技術テーマ決定 2024年05月15日
  • NAOJら,新星がリンの主な供給源と光学観測で解明
    NAOJら,新星がリンの主な供給源と光学観測で解明 2024年05月13日
  • NHKとJAXA,火星探査機用8Kカメラを完成 2024年05月09日
  • ワープスペース,JAXAの高感度光センサーを開発 2024年05月07日
  • 名大ら,太陽フレア観測用高解像度X線望遠鏡を製作 2024年04月11日
  • 近大ら,海王星の新たな衛星を2つ発見 2024年03月26日
  • 東大,ブラックホール質量増加率が低いことを解明 2024年03月12日