宇宙望遠鏡

宇宙望遠鏡（宇宙天文台とも呼ばれる）は、天体を観測するために使用される宇宙空間の望遠鏡です。 1946年にライマン・スピッツァーによって提案され、最初の運用望遠鏡は、 1968年に打ち上げられたアメリカの軌道天文台 OAO-2と、 1971年に宇宙ステーションサリュート1に搭載されたソ連のオリオン1紫外線望遠鏡でした。宇宙望遠鏡は、特定の波長の光の吸収や散乱、雲による遮蔽、きらめきなどの大気屈折による歪みなど、地球の大気によって引き起こされるいくつかの問題を回避します。宇宙望遠鏡は日中に暗い物体を観測することもでき、地上の天文台が遭遇する光害を回避します。宇宙望遠鏡は、全天の地図を作成する衛星（天文サーベイ）と、選択された天体または空の一部とその先に焦点を当てる衛星の2種類に分けられます。宇宙望遠鏡は、気象分析、スパイ活動、その他の情報収集に利用される衛星画像撮影のために地球に向けられた地球画像衛星とは異なります。

歴史

1946年、「ハッブルの父」として知られるアメリカの理論天体物理学者ライマン・スピッツァーは、宇宙に望遠鏡を設置することを提案しました。 ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}スピッツァーの提案は、地球の大気の影響を受けない大型望遠鏡を求めていました。1960年代と1970年代にそのようなシステムの構築を求めてロビー活動を行った後、スピッツァーのビジョンは最終的にハッブル宇宙望遠鏡として実現し、1990年4月24日にスペースシャトル・ディスカバリー号（STS-31）によって打ち上げられました。^{[ 3 ]}これは、NASAで初代天文学部長であり、初の女性幹部であった「ハッブルの母」として知られるナンシー・グレース・ローマンの多大な努力によって打ち上げられました。 ^{[ 4 ]}彼女は、ハッブル計画は「非常にやる価値がある」ことをNASA、米国議会、その他の関係者に納得させるために尽力したプログラム科学者でした。^{[ 5 ]}

最初の運用宇宙望遠鏡は、1968年に打ち上げられたアメリカ軌道天文台（OAO-2）と、 1971年に宇宙ステーションサリュート1号に搭載されたソ連のオリオン1紫外線望遠鏡でした。

利点

地球上の地上観測所からの天文学観測は、大気による電磁放射のフィルタリングと歪み（シンチレーションまたはトゥインクリング）によって制限されます。大気圏外で地球を周回する望遠鏡は、トゥインクリングや地球上の人工光源による光害の影響を受けません。その結果、宇宙望遠鏡の角度分解能は、同様の口径を持つ地上望遠鏡よりもはるかに高いことがよくあります。しかし、多くの大型地上望遠鏡は、補償光学によって大気の影響を軽減しています。^[⁶^]

宇宙天文学は、電磁スペクトルのうち大気によって大きく減衰しない唯一の2つの波長域である光学窓と電波窓の外側の周波数域でより重要です。 ^[⁶^]地球の大気はX線を遮り、^[⁷^]赤外線^[⁸^]と紫外線^[⁹^]も大部分遮るため、チャンドラX線観測所、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡、XMMニュートン観測所、（現在は停止している）国際紫外線観測衛星などの望遠鏡や観測所が地球の大気圏上に設置されています。^[¹⁰^]

さらに、大気の屈折は、いわゆるテラスコープのレンズとして、あるいは太陽の重力レンズを利用した望遠鏡の重力レンズとして利用することが提案されており、どちらのアプローチも並外れた望遠鏡の解像度を実現する可能性を秘めている。^[¹¹^]

デメリット

宇宙望遠鏡は地上の望遠鏡よりも建設費用がはるかに高くなります。また、設置場所の都合上、宇宙望遠鏡のメンテナンスも非常に困難です。ハッブル宇宙望遠鏡はスペースシャトルによってメンテナンスされましたが、ほとんどの宇宙望遠鏡はまったくメンテナンスできません

宇宙観測所の未来

衛星はNASA、ISRO、ESA、CNSA、JAXA 、そしてソビエト宇宙計画（後にロシアのロスコスモスに引き継がれた）によって打ち上げられ、運用されてきた。2022年現在、多くの宇宙観測所は既にミッションを終えているが、延長された運用を続けているものもある。しかし、宇宙望遠鏡と観測所の将来的な利用可能性は、タイムリーで十分な資金提供にかかっている。将来の宇宙観測所はNASA、JAXA、CNSAによって計画されているが、科学者たちは将来のプロジェクトではすぐにはカバーされないカバー範囲のギャップが生じ、これが基礎科学研究に影響を与えることを懸念している。^{[ 12 ]}

2023年1月16日、NASAは、グレート・オブザーバトリー技術成熟プログラム、ハビタブル・ワールド・オブザーバトリー、ニュー・グレート・オブザーバトリーズを含むいくつかの将来の宇宙望遠鏡プログラムの予備的検討を発表しました。^{[ 13 ]}^{[ 14 ]}