星にねがいを(￣▽￣)ﾉ_彡☆コミュのハッブル宇宙望遠鏡とジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡

米航空宇宙局（ＮＡＳＡ）は１０月３１日、存続が危ぶまれていたハッブル宇宙望遠鏡について、２００８年半ばに打ち上げるスペースシャトルで補修を行い、１３年まで延命させる計画を発表しました。

http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/main/index.html

ハッブルの観測寿命は０８年末までとみられていますが、シャトル飛行で老朽機器の交換と、新たな観測装置の取り付けを行い、宇宙全体の大規模構造などの解明を目指します。
ＮＡＳＡは、シャトルによる補修飛行を０２年までに４回行っていますが、０３年のコロンビア事故の余波で、その後の補修を断念、科学者から失望の声が上がっていました。
またハッブル宇宙望遠鏡の後継機としてジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST)の打ち上げが2011年に予定されています。

■ハッブル宇宙望遠鏡
ハッブル宇宙望遠鏡（-うちゅうぼうえんきょう、Hubble Space Telescope、HST）とは地上約600km上空の軌道上を周回する宇宙望遠鏡です。長さ13.1メートル、重さ11トンの筒型で、内側に反射望遠鏡を収めています。主鏡の直径2.4メートルのいわば宇宙の天文台なのです。大気や天候による影響を受けないため、地上からでは困難な高い精度での天体観測が可能となります。

ハッブル宇宙望遠鏡は1990年にスペースシャトルディスカバリー号によって幾度の打ち上げ延期を乗り越え、満を持して打ち上げられました。しかし打ち上げ直後の調整で天体の光を集める鏡の端が設計より0.002mm平たく歪んでいることが発覚。この誤差により分解能は予定の5%になってしまったのです。（ただし5%でも地上の望遠鏡より遥かに高い分解能を有していた）そこで、ひとまず焦点に入ってくる15%の光を最大限に利用するソフトが開発され、これで性能は58%まで回復。これ以上の修復は直接宇宙へ行き、ハッブルを修理するしかなかったのです。

元々ハッブルは運用期間15年（当初の予定）の間に数回スペースシャトルから修理などを受ける予定だったので、NASAはこの修理に鏡の誤差を修正する光学系の装置を入れる事を急遽決定。この修理はNASA史上最も困難な船外活動といわれ、パイロットたちは一年以上、延べ400時間に及ぶ訓練を受けることとなりました。この訓練のおかげで、この大修理は無事成功。結果、ハッブルは当初の予定を遥かに超える性能を手にし、天文学史に残る数々の貴重な天体写真を捉えています。また、非常に美しい芸術的な天体写真も多数公開されていますが、これらは必ずしも望遠鏡が捉えた像そのものではなく、色彩豊かな写真の中には着色されたものが多いのです。ただし、それらもただの想像で行われているわけではなく、受信した周波数成分に基づいて塗り分けられています。
ただし、修理するよりも新しい物を製作して打ち上げたほうが、安あがりだったとの声も少なくありません。
ハッブル宇宙望遠鏡の名称は、宇宙の膨張を発見した天文学者エドウィン・ハッブルに因んで命名されています。



■ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡
ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（ - うちゅうぼうえんきょう James Webb Space Telescope / JWST）は、計画中の赤外線観測用宇宙望遠鏡のことです。老朽化して2013年には観測活動を終えることになったハッブル宇宙望遠鏡の後継機として2011年に打ち上げが予定されています。ESA（欧州宇宙機関）とNASA（アメリカ航空宇宙局）の共同運用で計画中であり、太陽 - 地球のラグランジュ点（天体力学で円制限三体問題の5つの平衡解を指す名称）に置かれることになっています。ハッブルのように地球上を周回させるのではなく、地球から太陽とは反対側に150万km離れた空間に漂わせることになるそうです。

望遠鏡の名称は、NASAの二代目長官ジェイムズ・E・ウェッブ にちなんで命名されました。彼は1961年から1968年にかけてNASAの長官を務め、のちのアポロ計画の基礎を築くなどアメリカの宇宙開発を主導した人物です。かつては「次世代宇宙望遠鏡」(Next Generation Space Telescope / NGST)と呼ばれていましたが、2002年にこのように改名されました。

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の主な任務は、ビッグバンの残り火である赤外線（宇宙背景放射）を調査し、今日観測可能な宇宙の初期の状態について観測することです。この目的を達成するために、高感度赤外線センサー、分光器などが搭載されています。観測のためには機体を極低温に置き、太陽や地球の光なども避ける必要があるそうです。そのため、JWSTには折り畳まれた遮光板が附属しており、邪魔な光源から機体を遮蔽します。ラグランジュ点においては、地球と太陽が望遠鏡の視界の中で常に同じ相対的位置を占めるため、頻繁に位置修正しなくとも遮光板を確実に機能させることができるようです。

ハッブル宇宙望遠鏡は地表から約600 kmという比較的低い軌道上に位置しています。このため、光学機器にトラブルが発生してもスペースシャトルで修理することが可能でした。しかし、JWSTは地球から150万kmもの遠距離に置かれるため、故障してもハッブルのように頻繁に修理人員を派遣することはできないのです。その反面、ラグランジュ点は重力的に安定しており、近傍天体に対して不動の位置を占め続けることができるため、頻繁な位置修正の必要がなく、より安定した観測が可能であると考えられています。また地球近傍の塵の影響を受けることなく、ハッブル以上の高精度の観測が可能となるそうです。

JWST homepage at NASA
http://www.jwst.nasa.gov/
http://ngst.gsfc.nasa.gov/images/central-image3.jpg
http://ngst.gsfc.nasa.gov/images/observatory1.jpg


トップ写真左から「ハッブル宇宙望遠鏡」「ハッブル宇宙望遠鏡構造図」「ハッブル宇宙望遠鏡が捉えた宇宙写真」