エドワード・P・ネイ | |
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![]() 写真提供:フランク・B・マクドナルド | |
| 生まれる | 1920年10月28日 |
| 死亡 | 1996年7月9日(75歳) ミネソタ州ミネアポリス |
| 母校 | バージニア大学 |
| 科学者としてのキャリア | |
| フィールド | 物理学 天文学 |
| 機関 | ミネソタ大学 バージニア大学 |
| 博士課程の指導教員 | ジェシー・ビームズ |
| 博士課程の学生 | フィリス・S・フライアー ジョン・D・リンズリー フランク・B・マクドナルド |
エドワード・パーディ・ネイ(1920年10月28日 - 1996年7月9日)は、宇宙線研究、大気物理学、太陽物理学、赤外線天文学に多大な貢献をした アメリカの物理学者です。[ 1 ]彼は宇宙線重原子核と太陽陽子現象 の発見者です。彼は科学調査のための高高度気球の利用を開拓し、現代の科学気球飛行の基礎となる手順と機器の開発に貢献しました。彼は宇宙船に実験装置を搭載した最初の研究者の一人でもありました。
1963年、ネイは赤外線天文学の先駆者の一人となった。彼はオブライエン天文台を設立し、そこで同僚らと共に、特定の恒星が炭素とケイ酸塩鉱物の粒子に囲まれていることを発見した。そして、惑星の形成源となるこれらの粒子が、恒星周風や星形成領域に遍在していることを明らかにした。
ネイの父オットー・フレッド・ネイと母ジェサミン・パーディ・ネイはアイオワ州ウォーコンに住んでいた。しかし、1920年10月、母はミネソタ州ミネアポリスへ移り、そこでネイは帝王切開で出産した。[ 2 ] 小学校卒業後、ウォーコン高校に進学し、そこで科学と数学に興味を持つようになった。これは、ネイのいくつかの科目を担当し、後にアイオワ大学の管理職となるハワード・B・モフィットコーチ[ 1 ]の奨励によるものであった。[ 3 ]
1938年、ネイはミネソタ大学で学士課程を開始し、そこで質量分析の専門家であるアルフレッド・OC・ニーア教授と知り合いました。すぐにニーアは彼を分光法の研究室に1時間当たり35セントで雇いました。[ 1 ] 1940年2月、[ 4 ]ニーアはウラン235の微量だが純粋なサンプルを作成し、コロンビア大学に郵送しました。そこでジョン・R・ダニングと彼のチームは、より豊富なウラン238ではなく、この同位体が核分裂の原因であることを証明しました。この発見は、原子爆弾開発の決定的な一歩となりました。[ 5 ] その夏、ネイとロバート・トンプソンはウラン235のより大きなサンプルを作成し、それはさらなる重要なテストの材料となりました。その後、彼はニーアの質量分析計の設計と試験に協力し、それがマンハッタン計画で広く使用されることになった。[ 2 ]
1942年6月、物理学の理学士号を取得した後、ネイはジューン・フェルシングと結婚した。二人の間にはジュディ、ジョン、アーサー、ウィリアムの4人の子供が生まれた。同年、ネイは妻とニーアの質量分析計2台をバージニア州シャーロッツビルへ連れて行き[ 5 ]、バージニア大学でジェシー・ビームズに師事して大学院研究を開始した。ネイの経験と機器は、ビームズが戦時中にウラン同位体を分離するためのガス遠心分離機を開発するプロジェクトに大きく貢献した[ 6 ]。
ネイはビームズを論文指導教官として、六フッ化ウランの自己拡散係数を測定した。当時、彼の研究結果は機密扱いであったが、1947年にフィジカル・レビュー誌に掲載された。[ 7 ]ネイは1946年に物理学 の博士号を取得し、バージニア大学の助教授となった。ビームズとリーランド・スウォディと共に、バージニア州ニューマーケット近郊のエンドレス・キャバーンズで地下宇宙線実験を開始した。
ジョン・T・テイト[ 8 ]はミネソタ大学の物理学教授で、ニーアの指導者[ 5 ]であり、フィジカル・レビュー誌の編集者でもあった。[ 9 ] 戦後、彼はジャン・ピカールが発明し、ミネアポリスのコモ地区にあるゼネラル・ミルズ研究所で製造されていた大型プラスチック製気球の研究の可能性に気づいた。この地で、オットー・C・ヴィンゼンはポリエチレンを使って、ピカールが開発したセロハン製の気球よりも高高度での性能が優れた気球を製造した。[ 10 ] 1947年、宇宙線に対するニーの関心から、テイトは助教授の職を彼に提供し、ニーはすぐにこれを受諾した。[ 2 ] サバティカル休暇と2度の短い休職を除き、ニーは残りの人生をミネソタで過ごした。[ 1 ]

ミネアポリスに戻ったネイは、約1年前に到着していたフランク・オッペンハイマーとエドワード・J・ロフグレンと出会った。テイトの提案に応えて、この3人は気球を使って大気圏上層部の一次宇宙線を研究することにした。最初は気球で飛ばせるほど小さな霧箱の開発に集中したが、すぐに原子核乳剤の方が持ち運びやすく高エネルギー粒子を検出できる方法であることを認識した。[ 11 ] 乳剤の研究を担当させるため、彼らは大学院生のフィリス・S・フライアーをグループの4人目のメンバーとして迎えた。彼女は後に著名な教授となった。[ 12 ] 1948年、ミネソタのグループはロチェスター大学のバーナード・ピーターズおよびヘルムート・L・ブラッドと共同で、霧箱と乳剤を搭載した気球飛行を行った。この飛行により、宇宙線の中に重い原子核が存在する証拠が得られた。[ 13 ]より具体的には、研究者らは、一次宇宙線には水素原子核(陽子) に加えて、ヘリウムから鉄までの元素の高速で移動する原子核が相当数含まれていることを発見した。
通常の物質では、これらの元素の原子は電子の雲に囲まれた原子核で構成されていますが、原子核が宇宙線として到達すると、星間物質の原子との衝突により電子が欠乏しています。乳剤と霧箱の両方で、これらの「剥ぎ取られた」重い原子核は、陽子よりもはるかに密度が高く「毛深い」紛れもない軌跡を残し、その特性から原子番号を決定することができます。その後の飛行で、研究チームは宇宙線中の元素の存在比が地球や恒星で見られるものと似ていることを示しました。[ 14 ]これらの結果は大きな反響を呼びました。宇宙放射線の研究が天体物理学 で重要な役割を果たし得ることを示したからです。
これらの発見の直後、ロフグレンはベバトロンの建設のためカリフォルニアへ向かった。1949年、オッペンハイマーは戦前のアメリカ共産党員であることを隠していたため、ミネソタ大学の教授職を辞任せざるを得なかった。同年、ジョン・R・ウィンクラーがミネソタ大学の宇宙線グループに加わった。[ 15 ]
1950年、ネイはチャールズ・クリッチフィールドと大学院生のソフィー・オレクサとともに、鉛板を内蔵した霧箱を用いて一次宇宙線電子の探索を行った。[ 16 ] 彼らは電子を発見できなかったが、1960年、1958年にミネソタのグループに加わったジェームズ・アールが同様の装置を用いて小さな一次電子成分を発見した。[ 17 ]
1950年から1960年にかけての10年間、ネイの宇宙線研究は霧箱から乳剤へと移行しました。しかし、彼の大学院生たちはカウンター制御霧箱を用いて、宇宙線の検出と分析のための電子機器の大幅な進歩を遂げました。具体的には、1954年にジョン・リンズリーはチェレンコフ検出器で作動する霧箱を用いて重原子核の電荷分布を研究し[ 18 ]、1955年にはフランク・マクドナルドがシンチレーションカウンターで作動する霧箱を用いて同様の研究を行いました。後にマクドナルドはこれら2つの電子検出器を気球型機器に統合し、これが多くの宇宙船に搭載される機器の原型となりました[ 19 ] 。

初期のプラスチック気球は、いくつかのケースでは素晴らしい性能を発揮しましたが、打ち上げ時に危険な事故が発生し、飛行中にも原因不明の故障が数多く発生しました。ネイは、この信頼性の低さは、不十分なエンジニアリングと気球物理学の根本的な理解不足に起因すると認識しました。そこで、彼はクリッチフィールドとウィンクラーと共同で、「高高度プラスチック気球の研究開発」と題するプロジェクトを実施しました。このプロジェクトは、海軍研究局との契約に基づき、アメリカ陸軍、海軍、空軍の支援を受け、1951年12月から1956年8月まで有効でした。[ 20 ]
冷戦時代、アメリカ合衆国は多額の資金を投じ、極秘裏に気球飛行によるソ連監視の試みを複数支援した。これらには、モグル計画、モビー・ディック計画、ジェネトリックス計画などがある。[ 21 ] 1958年7月、これらの試みの期待外れの結果とロッキードU-2戦闘機の配備を受け、アイゼンハワー大統領は気球監視の終了を命じた。これらの極秘計画はミネソタ気球計画の情報を利用していたため、これも極秘であったが、その資料はすべて1958年に機密解除された。[ 22 ]
プロジェクトが稼働していた間、ネイと彼の同僚は313回の主要なあるいは実験的な気球飛行を実施し、16の技術報告書を発表し、[ 22 ]およそ20の発明の特許を取得した。[ 23 ] 最終報告書には62の主要な技術革新と業績が記載されている。[ 20 ] 技術革新にはダクト付属物、[ 24 ]自然形状気球、[ 25 ]ミネソタ発射システム、[ 26 ]およびテトロン気球の設計が含まれる。[ 27 ] 最後に記載された業績は、1956年9月7日のプロジェクト後のマイラーテトロンの飛行であり、ミネアポリス上空で最高高度145,000フィート(44,000メートル)に到達した。当時これは気球の高度記録であり、この飛行はマスコミによって大きく報道された。[ 28 ]このプロジェクトの気球のほとんどは、ミネソタ州ニューブライトン のミネソタ大学空港から打ち上げられました。[ 29 ]これらの気球は、1948年から1965年5月6日 に竜巻によって空港が壊滅するまで、ここで打ち上げられた1000回以上の飛行のうちの1つでした。[ 30 ]
このプロジェクトの主要メンバーは、エンジニアリングの専門知識を提供したレイモンド・W・マースとウィリアム・F・ハック、物理機械工場の責任者であるルドルフ・B・ソーネス、電子工場を運営したロバート・L・ハワード、そしてネイの下で博士号を取得しながらこのプロジェクトに携わったリーランド・S・ボール[ 31 ]である。 [ 20 ]彼らの多くは、特許[ 25 ]や技術報告書[ 22 ] だけでなく、科学出版物の著者としても名前が挙がっている。[ 32 ]
秘密主義にもかかわらず、このプロジェクトの気球の多くは、公開科学研究のための機器を搭載していました。例えば、1953年1月20日から2月4日まで、ウィンゼン・リサーチ社と共同で、テキサス州ピョート空軍基地から13回の飛行を行いました。[ 33 ] これらのうちいくつかは宇宙線研究用の機器を搭載しており、そのうちの1つは「バラスト」と呼ばれていました。これらはスカイフック飛行と呼ばれ、海軍研究局が軍事目的ではなく科学目的を主目的とした気球飛行を指すために用いた総称です。1500回を超えるスカイフック飛行のマイルストーンとしては、最初のスカイフック飛行(1947年)、最初の艦上飛行(1949年)、ロックーン計画(1952年)、1956年9月のテトロン記録飛行、ストラトスコープ(1957年 - 1971年)、スカイフック・チャーチル(1959年 - 1976年)などが挙げられます。[ 34 ]
1960年に国立大気研究センターが設立された。1961年10月17日、同センターの科学気球に関する委員会が会合を開き、気球運用のための恒久的な打ち上げ場所を選定した。ヴェルナー・E・スオミを委員長とするこの委員会のメンバーは、ネイ、チャールズ・B・ムーア、アルビン・ハウエル、[ 35 ]ジェームズ・K・エンジェル、[ 36 ] J・アレン・ハイネック、そしてストラトスコープ計画の立案者であるマーティン・シュワルツシルト[ 37 ]であった。彼らはテキサス州パレスチナを選び、1962年にはそこに国立科学気球施設(NSBF)が設立された。それ以来、何千もの気球がそこで打ち上げられ、世界中の飛行探検の拠点となっている。[ 38 ]
ミネソタ気球プロジェクトは、スカイフック、NSBF、そしてストラトラブ計画とマンハイ計画の有人飛行で使用された手順と機器の先駆者となりました。これには、打ち上げ方法、信頼性の高い気球の設計、大気構造に関する知識、そして飛行制御と追跡のための信頼性の高い計器が含まれます。
気球プロジェクトにおいては、大気中の風と気温が主要な調査対象でした。これらは気球の性能に決定的な影響を与えるからです。上層の風を測量するために、ホーマー・T・マンティス教授は地上の地形を撮影する「ダウンカメラ」を使用しました。[ 39 ] ネイは高度による気温の変化を研究することに関心を持っていました。[ 32 ] それを測定するために、彼は多くの飛行にサーミスターと線状温度計を取り付けました。 [ 40 ]ネイの弟子であるジョン・L・ガーゲンは、標準的なラジオゾンデ装置 を用いて、気球プロジェクトと並行して380回の放射温度測定を行いました。[ 20 ] 彼はリーランド・ボールとスオミと共に「ブラックボール」を発明し、特許を取得しました。これは気温ではなく、大気中の熱放射に反応する装置です。 [ 41 ]
1956年以降、海軍研究局はNonr-710(22)に基づき、ミネソタ州の大気物理学研究を支援し続けました。この助成金の有効期間中、そしてそれ以前の気球プロジェクト期間中、ネイの学生たちは大きな貢献を果たしました。ネイはそれを次のように要約しています。
ジョン・クローニングは大気中の小さなイオンを研究し、化学発光オゾン検出器を発明し、大気オゾンに関する画期的な研究を行った。ジョン・ガーゲンは「ブラックボール」を設計し、大気放射バランスを研究し、気象局の観測所の大半が参加した全国規模の放射観測シリーズを成功させた。ジム・ローゼンは光学同時計数計を用いてエアロゾルを研究した。この装置は非常に優れており、現在でも改良が加えられていない。彼は成層圏に薄い層状の塵の層を発見し、その発生源が火山噴火であることを初めて特定した。テッド・ペピンは気球プラットフォームからの写真観測に参加し、その後、衛星による地球周縁部の光学観測を通じてこの研究をさらに発展させた。[ 1 ]
国際地球観測年(IGY)は、1957年7月1日から1958年12月31日まで続いた国際的な科学的取り組みであった。その議題には宇宙線の研究も含まれていたため、ネイはIGYの米国国家委員会宇宙線技術パネルに所属した。[ 42 ] パネルの他のメンバーは、 スコット・E・フォーブッシュ(議長)、セルジュ・A・コルフ、[ 43 ] H・ビクター・ネーハー、[ 44 ] JA・シンプソン、SF・シンガー、JA・ヴァン・アレンであった。ネイは、ウィンクラーとフライアーとともに、IGYと一致する太陽活動が最大になる期間に宇宙線の強度を監視するために、気球を(ほぼ)継続的に空中に飛ばすことを提案した。この野心的な提案に資金が提供されると、Freier 氏と Ney 氏はすべての飛行に搭載されるエマルジョン パックの責任を引き受け、Winckler 氏は電離箱とガイガー カウンターを組み合わせたペイロードを設計しました。
IGYの初日、この計画は功を奏し、ウィンクラーと彼の学生であるローレンス・E・ピーターソン、ロジャー・アーノルド、ロバート・ホフマンは、ミネアポリス上空のオーロラの時間的変化に伴ってX線強度が変化するのを観測した。[ 45 ]数週間後、ウィンクラーとピーターソンは太陽フレアからのガンマ線 の短時間のバーストを観測した。[ 46 ]
気球計画の間、ネイの宇宙線研究は衰退したが、フライアーとの共同研究を続け、学生の宇宙線研究を指導した。 1956年から1957年にかけてピーター・ファウラーがミネソタに来た際には、IGY(国際宇宙年)を控え、ネイはより積極的に活動するようになった。ファウラー、フライアー、ネイはヘリウム原子核の強度をエネルギーの関数として測定した。彼らは、高エネルギーでは強度がエネルギーの増加とともに急激に減少するのに対し、低エネルギーでは強度がピークに達し、さらに低いエネルギーでは強度が減少することを発見した。ピーク強度は太陽活動周期内で変動するため、これらの測定は低エネルギー銀河宇宙線の太陽による変調の初期の観測であった。 [ 47 ]
ファウラーがブリストルに戻った後、フライアー、ネイ、ウィンクラーは1958年3月26日に非常に高い強度の粒子を観測し、乳剤の検査により、そのほとんどは低エネルギー陽子であり、太陽フレアと関連していることが判明した。[ 48 ] これは驚くべきことだった。なぜなら、通常であれば地球の磁場によってこれらの粒子はミネソタに到達しないはずだったからだ。そのため、チームは、この現象発生時に進行していた磁気嵐によって磁場が歪められ、陽子が到達できるほどになったと結論付けた。後に、これらの太陽高エネルギー粒子の流入は、その発見がIGYの重要な成果となり、太陽陽子事象と呼ばれるようになった。磁気嵐とともに、これらは宇宙天気の重要な現象であり、惑星間空間における荷電粒子の伝播を解明するため、現在も集中的な研究が続けられている。[ 49 ]
IGY終了後、ネイの宇宙線への関心は薄れ始めましたが、1959年に彼はよく引用される論文「宇宙線と天気」を執筆しました[ 50 ]。その中で彼はおそらく宇宙線の気候学的影響について議論した最初の人物でした[ 51 ] 。
1959年、ネイと彼の同僚であるポール・J・ケロッグは、太陽コロナの光の一部は太陽磁場の中を渦巻く高エネルギー電子から放射されるシンクロトロン放射であるという考えに基づき、太陽コロナの理論を発展させた。[ 52 ]この理論は、コロナ光の偏光は、コロナの光の源として広く考えられていた太陽光のトムソン散乱 によって生じる成分に対して垂直な成分を示すと予測した。この理論を検証するため、ネイは皆既日食中のコロナ偏光の強度と方向を測定する「日食偏光計」 [ 53 ]を開発した。ネイと彼の同僚は、1959年10月2日の日食中にこれらの測定を行うことを決定した。この日食は北アフリカから観測可能であり、サハラ砂漠上の雲が観測を妨げる可能性はわずかであった。7月、ネイは遠征隊の後方支援体制を整えるため、フランス領西アフリカを訪れた。ここで、ネイが日食観測場所を偵察していた軍用トラックが横転し、彼は肋骨7本、鎖骨1本、そして脚を骨折した。[ 54 ] 10月までにネイはアフリカに戻れるほど回復し、そこで同僚と共に皆既日食の軌道に沿って3台の偏光計を設置した。そのうち1台は雲に覆われていたが、他の2台は良好なデータを返した。その結果、ケロッグとネイの理論は覆された。[ 55 ]
これらの観察を確認し拡張するため、ネイはメイン州フォークスとケベック州セネテールへの遠征隊を組織し、1963年7月20日の日食中にコロナを測定するために2台の偏光計を設置した。これらの測定と連携して、黄道光を記録するためのカメラを搭載した2機の気球が皆既日食の軌道上に打ち上げられた。黄道光カメラはVDホッパーとJGスパローによってオーストラリアでも打ち上げられ、宇宙飛行士スコット・カーペンターはカナダ上空4万フィートの航空機からコロナの写真を撮影した。[ 56 ]

ネイはコロナの研究を通して、太陽系内の他の薄暗い光源への好奇心を掻き立てられた。その結果、ネイとフックは、低F値によって薄暗い光の記録能力を高めたが、画像の鮮明さを犠牲にした信頼性の高いカメラを開発した。この妥協案は、薄暗く拡散した黄道光と大気光を撮影するのには適していたことが証明された。1963年5月15日、フェイス7号に搭載されたネイのカメラの1台[ 57 ]は、マーキュリー計画の宇宙飛行士ゴードン・クーパーによって宇宙で操作された。ネイの教え子でNASA宇宙科学応用担当次官のジョン・E・ノーグルによると、その写真の1枚は「上空から撮影された夜光の最初の写真」であった[ 58 ] 。NASA はネイの実験を「S-1」と名付けた。これは、有人宇宙飛行で行われた最初の科学実験であることを意味する。[ 59 ] その後、ジェミニ5号、9号、10号、11号に搭乗した宇宙飛行士は、水星ミッションでは夜光で隠されていた黄道光と月齢を撮影しました。[ 60 ] [ 61 ]
ネイは有人宇宙ミッションでの黄道光実験を軌道太陽観測衛星(OSO)に機器を搭載することで追跡しました。[ 62 ] 観測により、黄道光は高度に偏光していることが示され、[ 63 ]その強度と偏光は時間的にほぼ一定です。[ 64 ] OSOの機器は地上の雷も記録し、陸上の雷の数は海上の10倍であるという驚くべき事実を示しました。[ 65 ]この違いは未だに説明されていません。
1963年、ネイは長期休暇でオーストラリアに行き、ロバート・ハンバリー・ブラウンとリチャード・Q・トウィスがナラブリ恒星強度干渉計を製作するのを手伝った。帰国したネイは動作する装置を残していったが、オーストラリアで出会ったフレッド・ホイルの助言により、より広範囲の分野、すなわち赤外線天文学に関心を向けることにした。 日食遠征に参加していた彼の学生ウェイン・スタインとフレッド・ジレット[ 66 ]はこの分野で研究することに熱心だった[ 59 ] 。この時点では、赤外線天文学者はアリゾナ大学のフランク・J・ロウ[ 67 ]とカリフォルニア工科大学のジェリー・ノイゲバウアーの2 人だけだった。さらに詳しく知るため、ネイと彼の技術者ジム・ストッダートはアリゾナ州の月惑星研究所を訪れ、そこでネイが「赤外線天文学の法王」と称したローが、新たに開発した低温ボロメータについて彼らに説明を行った。[ 68 ]スタインは1964年に博士号を取得後、プリンストン大学 に移り、ネイの初期の教え子であるロバート・E・ダニエルソン教授がストラトスコープIIで赤外線観測を行うのを手伝った。同様に、ラリー・ピーターソンはジレットを説得し、カリフォルニア大学サンディエゴ校(UCSD)で赤外線天文学のプログラムを開始させた。まもなくスタインはUCSDでジレットと合流した。
ネイが赤外線研究を始めるまで、ミネソタ大学における天文学研究は主に白色矮星の専門家であるウィレム・ルイテンによって行われていた。彼は1922年に白色矮星という名称を作ったとされている。[ 69 ] ルイテンが1967年に退職すると、ストラトスコープIIに関わっていたニック・ウルフが後任となった。[ 70 ]ウルフはネイがテキサス大学から採用した人物である。このウルフの加入により、学部の研究重点は赤外線天文学へと決定的に移行し、ミネソタ大学はこの黎明期の分野において重要な存在となった。
赤外線天文学は、ミネソタ州で始まったが、近隣に観測所がないという深刻な競争上の不利な状況にあった。赤外線は主に大気中の水蒸気に吸収されるため、赤外線観測所は通常、山頂に設置され、その上にはほとんど水がなかった。ネイは大気物理学の知識から、ミネソタ州の寒い冬の間、上空の空気は高山の上空と同じくらい水分が少ないことに気づいた。この洞察を武器に、彼はちょうどNASAの赤外線天文学プログラムの責任者に就任したナンシー・ボッゲス[ 71 ]に接触し、ボッゲスはすぐにミネソタ観測所への資金提供を承認した。 [ 68 ]ネイはトモンド・「トミー」・オブライエンを説得し、ミネソタ州セントクロイ島マリーンの丘陵地帯(ミネアポリスの北東約35キロメートル) の土地を寄付してもらった。 [ 72 ]トモンドの祖父の広大な土地の180エーカーの別の区画は、マリンから2マイル上流にあるウィリアム・オブライエン州立公園 の中核を形成しました。
ネイがオブライエン天文台に装備した口径76cmのカセグレン反射望遠鏡は、1967年8月に初めて観測され、その冬、ネイとスタインによって使用された。[ 73 ] 次の冬、ウルフとネイは、 特定の冷たい恒星からの赤外線放射が、炭素とケイ酸塩鉱物の粒子に囲まれていることを示すスペクトル特性を示すことを発見した。[ 74 ] 2年以内に、ミネソタ/UCSDグループによるさらなる研究で、惑星が形成されるこれらの粒子は、星周風と星形成領域のいたるところに存在することが確立された。オブライエンでは、ネイとオーストラリア人の同僚であるデイビッド・アレン[ 75 ]が月の表面の画像研究を行い、温度異常を明らかにした。それを説明するために、アレンとネイは、深部の地下層に接している大きな岩石は、ゆるく詰まったレゴリスよりもゆっくりと冷却すると提唱した。[ 76 ]
オブライエン天文台の成功にもかかわらず、ミネソタ/UCSDグループは、高地にある大型赤外線望遠鏡に定期的にアクセスする必要があることに気づいた。その結果、スタイン、ジレット、ウルフ、ネイは、60インチ赤外線望遠鏡の建設を提案した。彼らは、2つの大学、全米科学財団、そして将来英国の赤外線天文学者をミネソタで訓練するという条件で寄付を申し出たフレッド・ホイルから資金を得た。[ 68 ] ウルフの学生ロバート・ゲールツが適切な場所の調査を終えた後、グループはマウントレモンに決定した。そこはアリゾナ大学の液体ヘリウム源に近いため、ロジスティクスが大幅に簡素化された。天文台はマウントレモン観測施設 (MLOF) と名付けられた。[ 77 ] 1970年12月に初光を迎えた。
ネイは教えることが大好きでした。[ 1 ] 1961年、彼はミネソタ大学の学部で初めて現代物理学の優等生向け講座を開きました。彼は講義内容を『ネイの相対性理論に関するノート』としてまとめ、後に『電磁気学と相対性理論』として出版されました。[ 78 ] 1964年、ネイはミネソタ州優秀教育賞を受賞しました。[ 59 ]
1982年、ネイは重度の心臓発作を起こしました。同年11月28日には開胸手術を受け、その後も心室頻拍に悩まされることになりました。ネイはこの病気の治療に積極的に関わり、物理学の知識を心臓病学と自身の心臓の電気システムの研究に活かしました。[ 59 ]
この病気のためネイは数年間研究を中断したが、やがて大気中のラドンガスの影響について研究を始めた。彼は、岩石中のウランとトリウムの放射性崩壊によって生じるラドンの電離が、OSOで実証された陸上での雷の高頻度発生の原因かもしれないと考えた。[ 1 ] この研究は1990年の引退後も続けられたが、1996年7月9日に亡くなるまで結論には至らなかった。[ 79 ]
フランク・ローはネイの経歴を次のように要約した。
ミネソタ大学のエド・ネイは、科学の最前線に立つということは、他のほとんどの人が行っていない新しく困難なことに取り組み、それをより良く行うことだと強く信じていました。また、自分の分野で最高になり、将来の主役となるためには、外部の研究者と過度に密接に協力するのではなく、自らの技術をすべて自ら開発し、発展させる方法を学ぶ必要があると考えていました。エドの多様な関心は、マンハッタン計画から宇宙線の測定、気球飛行の物理学、大気と太陽の物理学、太陽コロナと黄道光の研究、そして最終的に天文学の世界へと自然な流れで進みました。[ 68 ]
ネイの教え子たちが博士号を取得した後に残した影響は、あまり目立たない。1959年、ジョン・ノーグルはゴダード宇宙飛行センターに加わり、1960年にアメリカ航空宇宙局(NASA)の粒子および場の研究プログラムの責任者となった。後にNASAの宇宙科学局の副局長となり、1977年から1981年までNASAの主任科学者を務めた。[ 80 ] 同様に、フランク・マクドナルドは1959年に宇宙科学部門の高エネルギー粒子部門の責任者としてゴダードに加わり、9つの衛星プログラムのプロジェクト科学者を務めた。1982年にNASAの主任科学者となり、1987年に副所長/主任科学者としてゴダードに戻るまでその職を務めた。[ 81 ]
プリンストン大学では、ボブ・ダニエルソンがストラトスコープ計画で重要な役割を果たし、赤外線天文学の先駆者となりました。ジェームズ・M・ローゼンはワイオミング大学物理天文学部の教授となり、大気中の塵とエアロゾルを研究しました。また、ロバート・ガーツとネイの教え子であるジョン・ハックウェルによって建設されたワイオミング赤外線天文台の設立にも尽力しました。[ 82 ]
1973年、フレッド・ジレットはUCSDからキットピーク国立天文台に移り、赤外線天文衛星の開発に携わりました。このミッションでの調査により、「ベガ現象」が明らかになりました。これは、特定の若い恒星の周りを周回する塵を指すものです。この発見は、銀河系全体で惑星形成が起こっているという最初の確固たる証拠となりました。1987年から1989年にかけて、彼はNASA本部の客員上級科学者として、赤外線天文学の将来を決定づける上で主要な役割を果たしました。より具体的には、2003年の打ち上げ後にスピッツァー宇宙望遠鏡と改名された宇宙赤外線望遠鏡、航空機に搭載された大型赤外線望遠鏡で構成される成層圏赤外線天文学観測所、および赤外線全天サーベイである2MASSに、技術的およびプログラム的に大きく貢献しました。この管理職としての間柄を経て、彼はジェミニ天文台に移り、プロジェクト科学者となりました。[ 66 ] 2001年4月22日にジレットが早すぎる死を迎えた後、ハワイのマウナケア山 にある望遠鏡は正式にフレデリック・C・ジレット・ジェミニ望遠鏡と命名されました。[ 83 ]
アル・ニーアと競争できないことは分かっていました。[ 59 ]
テストしなかったものは、後であなたを苦しめることになるでしょう。[ 59 ]
宇宙飛行士と知り合うのは楽しかったが、科学を研究するのは大変だった。[ 59 ]
私は天文学の功績章を取得するためにオーストラリアに行きました。[ 59 ]
老化した星の周囲に炭素とケイ酸塩の粒子が発見されたことについてコメントします。
水素とヘリウムが支配的な宇宙論において、地球型惑星を形成する物質の源が見つかったことは安堵であった。[ 1 ]
1953年1月19日、ルイ・ルプランス・ランゲからのバニエール・ド・ビゴール宇宙線会議への出席への招待に応えて、ネイは次のように書いた。
7月にピレネー山脈で開催される会議にぜひ参加したいと思っています。到着前にフランス語を教えてくれるような、小さなフランス人の女の子が見つかったら嬉しいです。皆さんの「素敵な」スキャナーを見るのを楽しみにしています。[ 84 ]
ワウコン高等学校の校長は次のように語った。
この学校を卒業した人の中で科学分野で何かを成し遂げた人は一人もいませんし、あなたもそうなるでしょう。[ 1 ]
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参考文献26を参照.