BAESystems、NASA HWOの次世代安定光学システムの研究に採用

August, 16, 2024, London--BAE Systemsと戦略的パートナー、L3Harris TechnologiesおよびSpace Telescope Science Institute(STScI)は、NASAのハビタブル・ワールド・オブザーバトリー(HWO)ミッションコンセプトを支援する技術成熟チームの3つのうちの1つに選ばれた。

この種の望遠鏡としては初めてのHWOは、太陽系外に生命の兆候を探し出し、宇宙の変革的な観測を行うように設計されている。その推進目標は、他の星を周回する地球のような惑星の有望なサンプルを特定して調査し、それらが生命の宿主の兆候を示すことができるかどうかを判断することである。また、この天文台は、星、太陽系の惑星、銀河、宇宙の進化をこれまでにない感度と解像度で探索するための強力なレンズを提供する。

チームは一緒に、超安定大型望遠鏡研究分析プログラム–クリティカルテクノロジー(ULTRA-CT)と呼ばれる2年間の研究活動を実施する。このプログラムは、超安定光学システムの進歩を通じて、大型宇宙望遠鏡の性能のギャップを埋めることを目的としている。BAE SystemsのLaura Coyleは、Space & Mission Systemsセクターの主任光学エンジニア兼天体物理学技術リーダーであり、この取り組みの主任研究者。ULTRA-CTは、大規模なセグメント化されたシステムの技術ギャップを特定した1年間の研究であるULTRAと、主要なコンポーネントレベルの技術の成熟に向けた4年間の努力であるULTRA-TMという、NASAの過去の2つの賞から得られたチームの取り組みを引き継いでいる。

太陽系外惑星の詳細な観測は、主に反射する光が軌道を回る星よりもはるかに暗いため、非常に困難な場合がある。太陽のような恒星の周りを地球のような惑星が回っている場合、この明るさの比率、つまり「コントラスト」は約100億対1である。この前例のないレベルの星の光の抑制はコロナグラフで達成されるが、この機器に供給するのに十分な制御された光を収集し、高解像度のイメージングを提供するには、非常に安定した大きな望遠鏡が必要である。この場合、100億対1のコントラストをサポートするために必要な望遠鏡の安定性は、ピコメートルのオーダー、または1兆分の1メートルであり、現在の最先端のシステムの能力をはるかに超えている。これを視野に入れると、HWO望遠鏡はJames Webb Space Telescopeよりも1000倍安定している必要がある。

「わずかな熱変化やわずかな振動でも、これらの観測を行うために必要なコントラストを維持する望遠鏡の能力に影響を与える。したがって、外乱を最小限に抑えて補償するために、パッシブ要素とアクティブ要素の両方を備えたシステムが必要になる。NASAの最も野心的なミッションを支援してきた実績に支えられ、当社のULTRAエンジニアチームは、ピコメートルレベルでの安定性に対処する技術を開発し、この画期的なプロジェクトを継続的に推進できることを嬉しく思う」(Coyle)。

HWOは、現在2027年までに打ち上げが予定されているナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡に続く、NASAの次の主力天体物理学ミッションである。