数百万キロ離れた天体望遠鏡の氷を除去するのはどんな感じでしょうか?

「除氷プログラムは、ユークリッドが純粋な銀河の星の光を集める能力を回復し、維持するはずですが、この手順を実施するのは今回が初めてです。」

除氷ですか？宇宙望遠鏡用ですか？

完全な科学モードに入る準備をしているNASAのダーク・ユニバース・エクスプローラー宇宙船ユークリッドの画像。 (画像提供: ESA) 冬にドライバーがフロントガラスの氷を削り取るのと同じように、宇宙機関 (ESA) のユークリッド天文台は、何百万キロも離れた天体望遠鏡から氷を取り除こうとしている。

ユークリッド望遠鏡の鏡は現在、DNA鎖の幅と同じ厚さの氷の層で覆われていると、広報担当者は3月​​19日火曜日の声明で述べた。氷の層は薄いが、その存在により、望遠鏡が大量の星の光を捉える能力が「わずかだが徐々に低下」している。望遠鏡が科学ミッションを遂行する間、科学者たちは宇宙船の光学系のリスクの低い部分を加熱して除氷作業を開始している。広報担当者は、望遠鏡の一部の低リスクエリアの水が溶けても、他の部分には被害は及ばないと述べた。

「除氷処理により、ユークリッドが元の銀河から星の光を集める能力は維持されるはずだが、この処理を行ったのは今回が初めてであり、氷がどこにあるかは大まかに推測できるものの、具体的に確認する必要がある」と、ドイツのベルリン大学のユークリッド科学者、中島光子氏は語った。

この問題は宇宙望遠鏡では珍しいことではありません。科学者らは、組み立て中に宇宙船内に水が入り込むのを防ぐのは不可能だと認識していたため、「この水が蓄積し、ユークリッドの視界を汚染することが予想された」とESAは火曜日の声明で述べた。

ユークリッドが昨年7月に打ち上げられた直後、科学者たちは搭載ヒーターを使って望遠鏡を加熱し、打ち上げ前に宇宙船内に存在していた水分子のほとんどを蒸発させようとした。しかし、かなりの部分が望遠鏡の多重絶縁層に入り込み、真空環境に到達したときに分散したようです。宇宙の冷たい真空の中では、これらの水分子は宇宙望遠鏡の鏡の表面に凝縮する傾向があります。

ミッションチームがこの問題を初めて発見したのは、ユークリッドの2つの科学機器のうちの1つである可視光線計測器（VIS）を使用して測定した星の光が徐々に減少していることを検出したときだった。 15億個の銀河とその恒星の個体数を測定するために、VISはスマートフォンのカメラに似たモード（ただしピクセル数は100倍）を使用して、これらの恒星からの可視光を収集します。 VIS の解像度は 4k 画面に相当します。

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「宇宙の星の中には明るさが変化するものもあるが、大多数の星は何百万年もの間、明るさが変わらない」と、氷除去ミッションを率いるユークリッド宇宙望遠鏡の科学者、ミハイル・ヒルマー氏は声明で述べた。 「それで、私たちの機器が少しずつ弱まっていく星の光を撮影したとき、その原因は星ではなく私たち自身にあると気づきました。」

最も簡単な解決策は宇宙船を加熱することだとミッション科学者らは言うが、そうすると望遠鏡の機械構造も加熱され、部品が膨張して一週間経っても必ずしも元の状態に戻らないことになる。これにより、ユークリッドの視野が制限され、データ収集の品質にさらに影響が及ぶことになります。望遠鏡はわずかな温度変化でも影響を受けます。そこでヒルマー氏とその同僚は、リスクの低いユークリッド光学部品を加熱することから始める計画を​​立てている。彼らは、互いに独立して加熱できる 2 つのミラーから始めて、それが VIS によって収集される光の量にどのような変化をもたらすかを監視しました。

この氷結問題は、望遠鏡が遭遇した2番目の問題です。昨年9月、望遠鏡がナビゲーションに使用しているセンサーが誤って宇宙線を星として分類し、望遠鏡が空の特定の領域を指すために頼っている星のパターンが星を識別できなくなったことを意味した。 1ヵ月後、問題は解決しました。

この最新の問題について、科学者たちはユークリッドが軌道上での6年間の寿命中に少量の水を放出し続けると予想している。したがって、今回の除氷作戦が成功すれば、同じ手順で、その後のミッションでもユークリッドのシステムを氷のない状態に保つことができるだろう。

著者:シャルミラ・クトゥヌール

FY: いろいろ

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