”気球”を使ってハッブル宇宙望遠鏡クラスの観測を目指す「BOBCAT」
sorae.jp / 2020年2月8日 11時5分
人工衛星を使った天体観測は地球の天候や大気の影響を受けることがなく、これまで様々な成果を上げていますが、多大なコストがかかるのも事実です。そこで人工衛星ではなく気球を使い、比較的低コストでハッブル宇宙望遠鏡クラスの科学成果を上げようとする試みがNASAで行われています。
この試みは気球に搭載した極低温望遠鏡の実証基盤(Balloon-borne Cryogenic Telescope Testbed = BOBCAT)を構築し、遠赤外線の観測に使おうというものです。これが実用化されれば、宇宙の形成や進化の研究が大きく進歩する可能性があります。
宇宙からやってくる赤外線は地球大気でその多くが吸収されてしまい、地上からの観測は容易ではありません。宇宙望遠鏡を打ち上げるのがベストですが、気球でも「地球大気の最上部に行くことができ、宇宙で観測・検出するのと近い状態が得られる」とNASAの科学者Kogut氏は述べています。ただし遠赤外線を観測するには、「熱」というもう1つの壁を乗り越える必要があります。望遠鏡の温度が高いと自分自身が赤外線を発してしまい、観測の妨げになります。さらに今回の場合は地球大気から発せられる赤外線も存在しています。そのため、望遠鏡を約マイナス263度まで冷やしておく必要があるのです。
このような極低温に冷やすには液体窒素や液体ヘリウムを観測機器に付随する断熱容器(デュワーと呼びます)に入れて使用しますが、目指しているハッブル宇宙望遠鏡クラスが持つ大きな鏡を冷やすにはまず地上で破損しないようにデュワーを厚くしなければならず、結果として約5トンもの重量になってしまいます。これでは気球が飛び立つのは困難です。Kogut氏のチームはこの課題を解決するため、気球を上げてから液体窒素・液体ヘリウムを投入するという方法をとりました。まず液体窒素と液体ヘリウムを非常に軽い容器に入れて気球を上げ、目的の高度に達する少し前にデュワーに液体窒素を入れて冷やしておきます。そして目的の高度に達すると、遠隔操作で30リットルの液体ヘリウムを投入し、極低温まで冷やすのです。こうすることで、デュワーを軽量化することに成功しました。冒頭の画像はBOBCATが約40キロメートルの高度に達したときに気球から撮影したものです。
軽量のデュワーは改良を重ね、今年中にもう一度テストが行われる予定です。Kogut氏によると、デュワーのステンレスの壁の厚さはビールの缶よりわずかに厚い程度とのことです。この実験はNASAのゴダード宇宙飛行センターの支援を受けて行われたものですが、ゴダードの技術者たちは大きな望遠鏡を収容できるだけのデュワーを作る設備を持っていません。そのため、NASAは「スモール・ビジネス・イノベーション・リサーチ」という助成金を米コロラド州に拠点を置く「Quest Thermal Group LLC」に支給しました。Quest Thermal Group LLCは断熱システムの構築を得意とする企業で、大きなデュワーを開発することがこれからの仕事となります。
気球は低コストであると同時に短い期間で打ち上げることができます。宇宙望遠鏡の場合は10年単位のプロジェクトとなり、他のプロジェクトとの優先順位により希望通りの開発・打ち上げスケジュールにならないこともありますが、気球はそれに比べると手軽な手段と言えます。企業にとってはビジネスチャンスでもあるのかもしれません。気球を使った観測の進展に期待したいです。
Image Credit: NASA
Source: NASA
文/北越康敬
この記事に関連するニュース
-
ペンギンと卵のような相互作用銀河「Arp 142」 ウェッブ宇宙望遠鏡観測開始2周年記念
sorae.jp / 2024年7月16日 21時22分
-
超新星輝く“しし座”の渦巻銀河「NGC 3810」 ハッブル宇宙望遠鏡が撮影
sorae.jp / 2024年7月10日 21時41分
-
宇宙の彼方に立っている「創造の柱」...壮大で神秘的な姿を捉えた、リアルな「3D映像」NASAが公開
ニューズウィーク日本版 / 2024年6月29日 13時19分
-
【宇宙クイズ】ハッブル宇宙望遠鏡は2024年で打ち上げ「〇〇周年」?
sorae.jp / 2024年6月27日 20時2分
-
平均密度がわたあめ並の惑星「WASP-193b」を発見
sorae.jp / 2024年6月17日 21時6分
ランキング
-
1ドラマ「西園寺さん」ヒットの予感しかない3理由 「逃げ恥」「家政夫ナギサさん」に続く良作となるか
東洋経済オンライン / 2024年7月16日 20時0分
-
2月々のスマホ代を「高いと感じる」…「2000円もすることに驚いた」「安いプランなのに高い」格安プランに乗り換える?
まいどなニュース / 2024年7月16日 19時45分
-
3「これは奇跡...」破格の1人前"550円"寿司ランチ。もうこれ毎日通いたい美味しさ...。《編集部レポ》
東京バーゲンマニア / 2024年7月16日 7時2分
-
4丁寧な言葉遣いで一見おとなしい人ほど陰湿攻撃がエグい…「目に見えない攻撃」を繰り出す人「6パターン」
プレジデントオンライン / 2024年7月16日 15時15分
-
5なぜ?「N-BOX」新型登場でも10%以上の販売減 好敵「スペーシア」と異なる商品力の改め方
東洋経済オンライン / 2024年7月17日 9時30分
記事ミッション中・・・
記事にリアクションする
![](/pc/img/mission/mission_close_icon.png)
記事ミッション中・・・
記事にリアクションする
![](/pc/img/mission/point-loading.png)
エラーが発生しました
ページを再読み込みして
ください
![](/pc/img/mission/mission_close_icon.png)