巨大な宇宙人探査望遠鏡がハッブルの後継機になる可能性

計画を立て始めるのに早すぎるということはありません。ハッブル宇宙望遠鏡は寿命の終わりに近づいており、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は2018年にその地位を引き継ぐ準備を整えています。しかし、その後はどうなるのでしょうか?

「ハッブル宇宙望遠鏡の軌道投入25年目が近づくにつれ、私たちは25年後に軌道上に何が必要なのかという疑問を抱くようになりました」と、天文学研究大学協会（AURA）の会長マット・マウンテン氏は語った。「宇宙と宇宙における私たちの位置について、私たちが問いたい疑問は何でしょうか？」

巨大な宇宙望遠鏡を設計し、構築し、打ち上げるには長い時間がかかるため、AURA は今から始める。天文台の推進を目的とするこの組織は、ジェイムズ・ウェッブ望遠鏡の計画をほぼ 20 年前に開始し、それ以前にも数十年にわたりハッブル望遠鏡の開発に取り組んできた。

昨日、同組織はハッブル宇宙望遠鏡によく似ているが、より高解像度の、素晴らしい新しい宇宙望遠鏡のコンセプトを公式に発表した。実際、同組織はそれを高解像度宇宙望遠鏡 (HDST) と呼んでいる。

「我々はもはや特別ではなく、進化は他の場所で起こったという認識に直面することになるだろう。」

HDST が資金提供対象に選ばれれば、チームの研究者たちは、この探査機は次世代のハッブル宇宙望遠鏡となり、宇宙の見方や理解を大きく変える可能性があると述べている。HDST の最大の売りは、他の太陽系に数十の地球の双子を発見し、その大気圏に生命の痕跡を探すという期待である。

マット・マウンテンのビジョン: 「歴史上初めて、宇宙における自分たちの位置を自覚する世代が誕生します。広大な宇宙を眺めると、深遠な真実が明らかになります。私たちはもはや宇宙の虚空の中で孤独ではありません。コペルニクスとダーウィンが私たちを不可逆的に変えてしまったように、私たちはもはや特別な存在ではなく、進化は別の場所で起こっているという認識に直面するでしょう。私たちはその世代になれるのです。」

宇宙のより鮮明な画像

HDST の 12 メートルの鏡は、宇宙をより鮮明に映し出す。「HDST で得られる鏡に匹敵するには、ハッブル宇宙望遠鏡の 20 個以上が必要です」とワシントン大学の天文学者ジュリアン・デルカントンは言う。その結果、感度が高まり、医者の診察室で瞳孔を広げた後、目が光を集めすぎるためサングラスをかけなければならないのと同じような効果が得られる、と彼女は言う。HDST はハッブル宇宙望遠鏡よりも光に対する感度が 100 倍、鮮明度が 5 倍になる予定だ。1 秒あたり光子を 1 個しか放出しない太陽系外惑星のような微光物体も検出できる。

HDST の解像度向上の要因の 1 つは、恒星の光を抑制することです。現在開発中の技術を使用することで、この望遠鏡は恒星からの明るい光を遮断し、惑星から発せられるより微かな光を探すことができます。また、HDST は宇宙空間を周回するため、地球の大気によるぼやけた光に悩まされることはありません。

HDST は、ビッグバン後に形成された最初の星と銀河を検出することができました。

紫外線、赤外線、可視光線を観測できる HDST は、惑星やかすかな恒星など、これまでよりも遠く、かすかで、小さな物体を研究できる。太陽系内では、木星の周りを周回するマンハッタンほどの小さな物体を発見できるほか、9 年の旅を経て来週冥王星を通過する NASA のニューホライズンズ探査機に匹敵する冥王星の姿を観測できる。

「宇宙のあらゆる銀河を解像できる可能性がある」とデルカントン氏は語り、ビッグバンから惑星や水の形成、生命の進化まで、宇宙の起源を明らかにする。「この物語の基本的な章はおそらく知られているが、詳細と詩は知られていない」

太陽系外惑星の発見…そして生命の発見も

ケプラー宇宙望遠鏡は何千もの太陽系外惑星を発見しており、科学者たちは現在、天の川銀河にある何十億もの惑星のそれぞれに、少なくとも 1 つの惑星が周回していると考えている。つまり、地球と似たような惑星が宇宙にたくさん存在し、あとはそれを見つけるだけだ。ケプラーが機械的な故障で機能不全に陥っている今、MIT の惑星科学者サラ・シーガー氏は、HDST が地球サイズの太陽系外惑星を多数発見する最善の策だと述べている。

NASA のトランジット系外惑星探査衛星は地球サイズの系外惑星をいくつか発見するかもしれないが、HDST は数十の系外惑星の発見を目指している。そのために、HDST は数百の恒星を、それらの恒星から反射する光を探して調査することになる。

太陽系外惑星を発見した後、望遠鏡は水蒸気や酸素などの生命の兆候を探してその大気の特性を調べる。これは画期的な研究になるだろうとシーガー氏は言う。「典型的な太陽系外惑星ほど微弱な天体のスペクトルを観測できた望遠鏡はこれまでありません。」

望遠鏡が他の場所に生命の証拠を見つけるかどうかに関わらず、その結果は宇宙における私たちの位置についての考え方を間違いなく変えるだろう。

展望

素晴らしい望遠鏡は安くはない。AURA は、HDST のコストは、90 億ドルに迫るジェイムズ・ウェッブ望遠鏡と同程度になると見積もっている。痛い話だ。NASA の絶え間ない予算削減や、2030 年代に人類を火星に送る計画を考えると、さらに素晴らしい望遠鏡が計画に盛り込まれることは想像しにくい。しかし、HDST には国際協力を得て負担を肩代わりできる可能性があると、AURA の報告書の執筆に協力した天体物理学者マイケル・シャラ氏は言う。

AURA が HDST のコンセプトを公に発表した今、その新しい 170 ページのレポートは議会と業界に送られ、このアイデアが技術的だけでなく経済的にも実現可能かどうかが検討される。科学者たちは、天文学者が今後優先すべき研究課題を決定する 2020 年の会議の前にこのアイデアを精査したいと考えている。これにより、科学者たちはこのコンセプトが実際に議論される前に十分な時間をかけて宿題をこなし、問題点を解決することができる。