ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡をフィーチャーした臨場感あふれるIMAX映画に浸りましょう

新しい IMAX 映画「ディープ スカイ」では、原始星が暗い雲の中心から輝き、幻影の銀河が渦巻き、カリーナの断崖の塵の宇宙雲が山頂のようにそびえ立ちます。また、科学者たちは涙を流します。この映画は、ジェイムズ ウェッブ宇宙望遠鏡の視覚的遺産と、その背後にいる人々に焦点を当てています。ある時点で、NASA の天体物理学者アンバー ストラウフンは、カリーナの断崖を見ることがなぜそれほど感情的な旅になるのか、その核心に迫ります。 「これはずっとそこにありました。ずっとそこにあったのですが、私たちは今になってそれを見ることができるようになったのです。私たちは今、これまで見えなかったものを見ることができるように私たちの目を開いてくれる新しい望遠鏡を手に入れました。」

宇宙望遠鏡を作るほど難しくはないが、ディープ・スカイの制作は映画製作者たちに新しい挑戦をもたらしたとナサニエル・カーンは述べている。「…完成が近づくたびに、NASA が新しい素晴らしい画像を公開するので、それをどう取り入れるかを考えなければなりませんでした!」映画の脚本家、監督、プロデューサーとして、カーンとチームは、NASA、ESA、商業衛星打ち上げ会社 Arianespace によるデジタル撮影と、IMAX 専用に作成されたアニメーションやグラフィックを組み合わせて、2023 年 9 月にプロジェクトを完成させる予定だった。ストイックな科学者のステレオタイプに挑戦し、宇宙の栄光に浸りたい方は、4 月 19 日金曜日から IMAX で体験できる。

宇宙の秘密を解明したいという意欲が、JWST の新たな物語の展開を推進しています。そこに至るまでに何が必要だったのか、以下に説明します。

「さよならを告げていた」

最初の画像が地球に送信されてからほぼ2年が経ち、一般の観察者はそれがいかにあり得ないことだったかを忘れてしまいがちだ。JWSTは当初2011年に打ち上げられる予定だったが、議会は予算上の懸念から同年に打ち上げを中止しようとしたほどだ。最終的に、完成までに14カ国から1万人、100億ドル、そして20年を要した。

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「私は15年間JWSTに取り組んできましたが、この望遠鏡に取り組んでいる人の中では若いほうです」とストラウフンはPopSciに語った。「その過程で多くの課題に直面し、大胆なミッションでした。冷たく宇宙空間に展開するこの巨大な望遠鏡を作らなければなりませんでした。説明すると不可能に思えます。」

この画期的な探査機を軌道に乗せるには、重要なサンシールドを含む複数の技術を発明する必要があった。JWST は主に、かすかで非常に遠くにある物体からの赤外線を観測するため、こうしたかすかな熱信号を検出するには、華氏約 -370 度の極寒に保たなければならない。チームは、地球、太陽、さまざまな月などの他の熱源から探査機を保護する、テニスコートほどの大きさの 5 層のサンシールドを製作した。ドキュメンタリーの中で、ノースロップ グラマンの JWST 車両エンジニアリング担当副ディレクター、エイミー ローは、この探査機を非常に低温に保ち、保護するために「SPF 100 万」と表現した。彼女は、「この探査機をもう一度試す」ことはなかったと指摘した。

2021年クリスマスの日に打ち上げられたJWSTは、さまざまな機器の重要な展開を40回以上完了し、344の「単一点障害」を克服しました。これらの単一点の1つでも障害が発生していたら、ミッション全体が終了していたでしょう。

このミッションは、344 の単一障害をすべて克服し、さらに驚きの出来事もありました。打ち上げから約 45 秒後、望遠鏡の電源である太陽電池アレイが開くのを捉えたのです。これは、JWST に正式に電力が供給されたことを証明するもので、打ち上げ中にチームが自分たちの目で確認できるように計画していたものではありませんでした。ドキュメンタリーの中で、NASA の JWST プログラム サイエンティストであるエリック スミスは涙ながらに「それは別れを告げていたのです」と語りました。

ビッグバンに戻る

複数の報告によると、JWST は予想以上にうまく機能している。望遠鏡の鏡に蓄積する可能性のある微小な宇宙塵である微小隕石に対抗している。チームは塵が鏡に衝突する頻度についてはよくわかっていたが、衝突の大きさにはもっと驚いた。

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「この影響を緩和するために私たちができることは、基本的には運用方法を変えて、より大きな影響が出る可能性があるときに望遠鏡が微小隕石の来る方向とは反対の方向を向くようにすることです」とストラウフンはPopSciに語った。

また、全体的に安定性と効率性が向上していることも証明されました。ストラウフン氏によると、JWST はチームが予想していたよりも短い時間でより多くのデータを提供し、宇宙で最も遠い銀河のいくつかを明らかにしました。これらは、約 138 億年前のビッグバンの直後に誕生した銀河です。JWST は、多くの銀河が天体物理学者がこれまで考えていたよりも明るく、大きく、数が多く、ブラックホールも信じられないほどの速さで成長していることを明らかにしました。

「銀河がなぜこんなに大きくなっているのかという、新たな謎が浮上しました」とストラウフン氏は言う。「予想外のものが見つかると、それは解決すべき新たな問題となり、宇宙の仕組みに関する知識を深めるのに役立つでしょう。」

未来に向けて

ハッブル宇宙望遠鏡の成功を基に構築された JWST やその他の観測プロジェクトが間もなく開始されます。2027 年に打ち上げが予定されているナンシー グレース ローマン望遠鏡は、太陽系外惑星と暗黒物質を探査します。居住可能な太陽系外惑星観測衛星 (HabEx) も開発の初期段階にあり、他の惑星での生命の発見を目的として特別に設計されます。

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「この望遠鏡の打ち上げとこれらの画像は、世界で起こっている悪い出来事と対照的なことを示すのに絶好のタイミングで登場したと思います」とストラウフンは言う。「これは本当に良いことの例であり、私たち人間がより大きな目的のために心と精神を注ぐと何ができるかを示す例です。」

『ディープ・スカイ』は4月19日金曜日に全国のIMAXシアターで公開されます。