何十年にもわたる変化と問題解決の後、ハッブル望遠鏡の数十億ドルの相続人がこの秋に打ち上げられる予定です。
カリフォルニア州レドンドビーチのノースロップグラマン格納庫でのジェイムズウェッブ望遠鏡のソーラーシールドの最近のテスト。 2020年12月
。新しい宇宙望遠鏡を作るには、多くの時間、お金、そしてインスピレーションが必要です。天文学者たち は、1990年に軌道に投入される前でさえ、ハッブルの後の次の宇宙望遠鏡のプロジェクトでNASAをせがんだ。それから彼らには、このプロジェクトの費用は10億ドル以下であり、21世紀の最初の10年間に開始されるように思われました。
30年後、88億ドル、複数の挫折、資金調達の危機、およびプロジェクトのキャンセルに対する議会の脅威、James Webb Space Telescopeついに実行する準備が整いました。NASAは、フランス領ギアナの打ち上げ地点から、早ければ10月31日に欧州宇宙機関のアリアン5ロケットで軌道に打ち上げる予定です。
アメリカ天文学会の最近の会議で、技術者とエンジニアは望遠鏡が展開されていることを示しました。これが望遠鏡が地球に配備されるのはこれが最後になることを望んでいます。
「次にこの天文台がこのように見えるとき、それは月の軌道を超えて、17等の点光源として私たちに見えるでしょう」と望遠鏡プログラムに関係する科学者であるエリック・スミスは言いました。
ロサンゼルスのノースロップグラマン格納庫のクリーンルームに完全に組み立てられた望遠鏡は、仮想会議カメラのサーフボード上の巨大なヒマワリのように見えます。花びらは、直径6メートルのプレートを形成する18個の金メッキされたベリリウム六角形です。彼が月の裏側を永遠に滑るサーフボードは、望遠鏡を太陽の熱と光から保護する5層のカプトンプラスチックのサンドイッチとして機能し ます。
アポロ計画の背後にあるNASAの最高責任者にちなんで名付けられた望遠鏡は、大いに宣伝されているハッブルのほぼ3倍であり、時間の端近くのかすかな星や銀河の検出に7倍の感度があります。
太陽シールドとバスバーを同時に兼ねる望遠鏡宇宙船の一部の音響試験
エンジニアのエリンウィルソンは、望遠鏡の光学機器の試験中に低体温症から保護するために電気ケーブルにアルミニウムフィルムを追加しました。
望遠鏡を試験装置に降ろします。望遠鏡は非常に大きいので、アリアン5ロケットで打ち上げるには折りたたむ必要があります。
シールドと望遠鏡の鏡をESAが提供するアリアン5ロケットの宇宙空間に送るには、折りたたむ必要があります。その後、打ち上げ後の最初の1か月で、150万キロメートルの距離でオープンスペースに展開する必要があります。約180回の操作。過去数年にわたって、エンジニアはこの展開手順のさまざまな段階を何度も繰り返し実践してきました。
初期の実行の1つで、日よけが壊れ、プロジェクトが再び遅れました。
これまでのところ、エンジニアは自分たちがすべてを行ったと信じていますが、宇宙望遠鏡を宇宙に配備してテストする次の6か月の期間を恐れています。さらに、スミス氏は、カプトンにはまだ修理が必要なセンチメートルサイズの穴がいくつかあると言います。
望遠鏡の使命は、ハッブルがアクセスできなかった宇宙史のその部分を探索することです。時間の始まりから1億5000万年から10億年の間に、最初の星と銀河が生まれました。彼らはビッグバンの後に宇宙に蔓延した暗い水素の霧を燃やし始めました。これがどのように正確に起こったかはまだ不明です。
ミッションを完了するには、望遠鏡を私たちの目やハッブルが見るものとは異なる光に調整する必要があります。空間の膨張が初期の星や銀河を急速に吹き飛ばすと、それらの光は赤方偏移し、その波長は増加します-救急車を通過するサイレンの音のように、低くなります。
エンジニアは、ゴダードの宇宙飛行センターのテストミラーで「除雪」をテストしました。彼らは凍った二酸化炭素の雪の流れを鏡に浴びせ、大きな鏡を傷つけずに掃除することができます。
10月のテストのための望遠鏡の準備
望遠鏡の太陽シールドの実物大のエンジニアリングモデルの5層が強度テストのために配置されました。 2013年のノースロップグラマン格納庫
そのため、遠い昔に生まれたばかりの新しい明るい星でいっぱいの銀河から放出された青い光は、130億年後に私たちに届くまでに、伸びて見えない赤外線の範囲に入り、熱放射になりました。
その結果、ウェッブ望遠鏡は、目で認識できない色のスペースポストカードを作成します。しかし、この弱い熱放射を認識するためには、望遠鏡は非常に冷たく（45°K以下）、その熱放射が遠方の空間からの放射をかき消さないようにする必要があります。したがって、彼は望遠鏡を常に冷たい状態に保つソーラーシールドを必要としています。
また、赤外線放射は、太陽系外惑星（他の星を周回する惑星）の研究に理想的です。このアプローチは、絶賛されたによって促進されました 1996年のレポート「ハッブル望遠鏡と未来、起源の探求と探索：紫外線-光学-赤外線宇宙天文学のアイデア」、カーネギー天文台委員会がアラン・ドレスラーの指揮の下に書いた。
彼らの考えは予言的でした。当時、正確に3つの太陽系外惑星が知られていました。その後の数十年で、ウェッブ望遠鏡が痛みを伴う発達のすべての段階を経るにつれて、太陽系外惑星の研究が盛んになりました。ケプラーミッションは数千の太陽系外惑星を発見しました。これは、天文学者がウェッブ望遠鏡で研究できる数億の太陽系外惑星が私たちの銀河に存在するはずであることを意味しました。
そして、ジェイムズ・ウェッブ望遠鏡の研究で最も期待されている最初の結果の1つは、TRAPPIST-1システムの惑星に関するデータ です。、わずか40光年離れたところにある孤独な星。いくつかの惑星がその周りを回っていますが、そのうちの3つは岩が多く、いわゆる惑星にあります。「 ハビタブルゾーン」。これにより、液体の水が表面に付着する可能性があります。ジェイムズウェッブ望遠鏡は、とりわけ、それらの星の光との相互作用に基づいて、そのような惑星の大気を研究することができるでしょう。そしてこれは、潜在的に居住可能な惑星が居住しているかどうかの問題を調査するための最初のステップです-または少なくともこれの可能性を評価します。
白髪の天文学者の数を減らす
惑星科学者でMIT
の物理学教授であるサラシーガー太陽系外惑星での生命の探索は、ジェイムズウェッブ望遠鏡の惑星Bハントに関するナサニエルカーンの新しいドキュメンタリーの中心的なテーマです。この映画は、3月のサウスバイサウスウエストフェスティバルで初公開されます。カーンの驚いたことに、この映画は天文学の社会学的革命も示しています。太陽系外惑星の研究のリーダーの多くは女性です。
この映画は、地球外文明の探求のパイオニアであるSETIのジルターターなどの研究者に焦点を当てています。カリフォルニア大学サンタクルーズ校のナタリー・バタグリア、ケプラーミッションのリーダー。今日、ジェイムズウェッブ望遠鏡の観測計画を立てています。ウィスコンシン大学の人が住んでいる惑星の専門家で、この州の元知事候補であるマーガレット・ターンブル（カーンは庭のじんましんに取り組んでいるときに彼女にインタビューしました）。NorthropのエンジニアであるAmyLoは、James Webb望遠鏡の部品をまとまりのある全体に組み立てることから解放され、レーシングカーをチューニングしました。
「私がそれについてどう思うかは問題ではありません」とカーンが宇宙の生命の存在について彼女に尋ねるとき、ターターは言います。神学者や司祭たちに「私たちはここでは宗教ではなく科学に従事している」と述べた人は誰もいませんでした。
カーンは、父親である建築家ルイス・カーンに捧げられた映画「マイ・アーキテクト」と、神経疾患のために片方の腕のコントロールを失ったピアニストについての「トゥー・ハンズ：レオン・フライシャーの物語」でアカデミー賞にノミネートされました。趣味として、生涯天文学を勉強してきました。彼は望遠鏡の作成について映画を作るつもりでしたが、インタビューで彼が言ったように、撮影の美しさの1つは、「あなたは1つのもの、ジェイムズウェッブ望遠鏡について撮影を開始し、それは自然に深い物語に発展することです。 。そして、この物語は天文学の最前線にいる女性の出現です。」
マサチューセッツ工科大学の惑星科学者で、映画のプロットを手伝っているサラ・シーガー氏は、外観は完全に理にかなっていると述べた。 「太陽系外惑星が完全に新しい科学分野であったとき、それは定義上、年配の白人男性によって支配されていませんでした」と彼女はニューヨークタイムズに語った。 「古い科学者たちは、新しい、一見危険な活動分野に突入することを望んでいなかったので、彼らの偏見をコミュニティに広める人は誰もいませんでした。」
マーガレット・ターンブル、まだ映画「惑星Bの狩り」の
ジル・ターター、SETI協会の天文学者
、カリフォルニア大学 エイミー・ローのナタリー・バタグリア
、ノースロップのエンジニア
シーガーは、宇宙論の会議で、ほとんどすべての講演者が白髪または白髪の男性であったことに驚いたことを思い出します。 「新しい人々が入るための宇宙論のニッチはありませんでした」と彼女は言いました。 「太陽系外惑星会議には40歳以上の人は誰もいなかったし、ほとんどが30歳未満だった。」
バッタリア氏によると、太陽系外惑星の研究は、最初の太陽系外惑星の発見で2019年のノーベル賞を共有したジュネーブ天文台のミシェルマイヨールやディディエケロッツ、ケプラーを考案して監督したエイムズ研究センターのウィリアムボルチキなどの男性が最初に主導したとのことです。ミッション。しかし、女性はこの分野の発展と発展に成功しています。
「太陽系外惑星を研究している年配の女性と話すと、私たちの話はすべて異なっていることに気付くでしょう」とバタグリアは言いました。-私たちはさまざまな理由で生き残りました。そして、彼らはさまざまな理由で滞在しました。そして今、私たちがここにいるので、他の女の子が同じ道を進んでいることを想像するのは簡単かもしれません。」
過去に進む
フランス領ギアナのクールーコスモドロームからのアリアン5ロケットの打ち上げ、衛星からのペイロード、2006年。
これまでに、44か国からの4332人の天文学者が、ジェームズウェッブ望遠鏡による第1ラウンドの観測の提案を提出しました。これらの数字は、ジェイムズウェッブ望遠鏡に関する会議中に宇宙望遠鏡科学研究所のクリスティンチェンによって表明されました。研究者の31.5％は女性であり、これは天文学の博士号の約3分の1が女性によって獲得されたという現在の統計とほぼ同じです。
「私たちは自然の多様性を持っています」とプロジェクトマネージャーのスミスは会議中に言いました。そして彼は次のように付け加えました。「科学者として、私たちは宇宙が私たちのモデルや理論をサポートするデータを通じて現れることはめったになく、予想を超えるデータを私たちに与え、私たちを普遍的な真実に近づけることを理解しています。また、以前に作成したアイデアとは異なるデータを理解するよう努める必要があるのと同じように、ミッションを計画および開発する際には、さまざまな視点を検討する必要があります。」
ジェイムズウェッブ望遠鏡の秋の打ち上げは、火星への別のロボットの着陸とともに、宇宙科学にとって今年最大のイベントの1つになるでしょう。
同じ速度で研究を続ければ、次の半世紀で宇宙の最も近い部分にどんな形の生命も存在することがわかると考えるのはそれほど大胆ではありません。おそらく、それは惑星の巨大な衛星の氷の下、火星の石の下、または太陽系外惑星のいくつかの熱い沼に隠れます。その存在のヒントは、私たち自身の起源を理解するための大きな一歩となるでしょう。
ドレスラーらが1996年の報告で書いたように、「20世紀の天文学の目覚ましい勝利は、私たちの起源、そしておそらく私たちの運命が星のどこかにあるという考えの真実の証明でした。」映画、テレビ番組、本でのサイエンスフィクションの人気をほのめかして、彼らは「人間の存在の偉大なテーマがますます宇宙に投影されている」と書いた。
「おそらく、私たちの宇宙への物理的な移動は、数世代続けて行われることはないでしょう。しかし、私たちの心はすでに宇宙時代に生きています」と彼らは結論付けました。