ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡

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ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡
JWST.jpg
基本情報
所属 NASA / ESA / CSA
主製造業者 ボール・エアロスペース
ノースロップ・グラマン
打上げ日時 未定(2018年以降の見込み)
打上げ場所 ギアナ宇宙センターELA-3
フランス領ギアナ・クールー
打上げ機 アリアン5
ミッション期間 5年間(設計寿命)、10年間(目標)
質量 6,200 kg (14,000 lb)
軌道周期 1年
所在地 1.5×106 km
ラグランジュ点L2)
形式 カセグレン式反射望遠鏡
観測波長 0.6から28 µm赤外線
口径 〜6.5 m (21 ft)
開口面積 25 m² (270 ft²)
焦点距離 131.4 m (431 ft)
観測装置
NIRCam 近赤外線カメラ
NIRSpec 近赤外線分光器
MIRI 中赤外線観測装置
FGS 高精度ガイドセンサー
公式サイト www.jwst.nasa.gov

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 / 以下「JWST」と記す)は、アメリカ航空宇宙局が中心となって開発を行っている赤外線観測用宇宙望遠鏡である。ハッブル宇宙望遠鏡の後継機として、2018年以降の打ち上げを目指して開発が進められている。

JWST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。かつては「次世代宇宙望遠鏡」(NGST / Next Generation Space Telescope)と呼ばれていたが、2002年に改名された。

任務[編集]

JWST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ある。この目的を達成するために、JWSTは高感度赤外線センサー、分光器などを搭載する。

JWSTの運用は、ESANASAが共同で行う計画である。打ち上げ後JWSTは、太陽 - 地球ラグランジュ点の1つ(L2)に置かれることになっている。JWSTは、ハッブル宇宙望遠鏡(以下「HST」と記す)のように地球の周回軌道を飛行するのではなく、地球からみて太陽とは反対側150万kmの位置の空間に漂わせるように飛行する。

観測のためには、機体を極低温に冷却し、太陽や地球のなども避ける必要がある。そのため、JWSTは折畳まれた遮光板を搭載し、遮光板によってJWSTの機体に到達する不要な光が遮蔽される。L2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。

HSTは地表から約600kmという比較的低い軌道上を飛行している。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現地へ行って修理することが可能であった。これに対し、JWSTは地球から150万kmもの遠距離に置かれるため、万が一トラブルが発生してもHSTのように修理人員を派遣することは事実上不可能とみられている。

構造[編集]

JWSTの質量は6.2 tとして計画されており、HST(約11 t)の約半分である。ただし、ベリリウムを主体とした反射鏡の主鏡の口径は約6.5mに達する。これはHST(口径2.4m)の2.5倍で、面積は7倍以上にもなる。この点から、HSTをしのぐ非常に高い観測性能が期待されている。逆に鏡の重量は軽量化されている。

主鏡の直径は、現在存在するいずれの打ち上げロケットにも収まらないほど巨大である。ただし、主鏡は一枚鏡ではなく18枚の六角形のセグメントに分割されている。各鏡セグメントは約20kgであり、望遠鏡が打ち上げられた後に高感度のマイクロモーターと波面センサーによって正確な位置に導かれて展開する。なお、ケック望遠鏡のような地上の望遠鏡は重力負荷や風力による影響を克服するために、能動光学によって鏡セグメントを常に調整し続ける必要がある。これに対し、JWSTの場合、この初期配置を終えると、鏡セグメントを再度動かすことは、まず行われないと考えられている。

JWSTにとっての挑戦的課題として、反射鏡を低温に維持することを挙げることができる。宇宙誕生初期の星や星雲をとらえるためには非常にエネルギーの小さい赤外線をとらえる必要があり、反射鏡を-220℃にまで冷却しておかなければならない。その冷却のためにも、JWSTは地球から遠く、また地球によって太陽光が遮られるラグランジュ点(L2)に送り込まれるのである。

主鏡の鏡面は全体としても六角形をなしており、集光部と鏡がむき出しとなっている。このため、主鏡の鏡面は電波望遠鏡のアンテナを連想させる形状をしている。また、本体は筒型ではなく、主鏡の下にシート状の遮光板が広げられた形となっている。

経緯[編集]

当初は2010年に観測活動を終えることになっていたHSTの後継機として2011年打ち上げが予定されていた(2003年当時)。しかし、JWSTの開発が順調に進まず、HSTも補修による延命措置を受けたため、打ち上げは2015年以降に延期された(2010年当時)[1]

2011年6月、コストが当初予定の4倍以上になり、打上げも2018年以降(2020年以降の可能性も)になるとの報告が行われた。このため、増大し続けるコストを懸念して計画中止を求める声がNASAの他のプロジェクトからも上がっており、今後の状況は流動的になっている[2]

参考文献[編集]

関連項目[編集]

外部リンク[編集]