Romanのカメラ、試運転中に最初の光子を記録

Nancy Grace Roman宇宙望遠鏡の主カメラが、9月11～13日の試験で初めて恒星光の光子を記録した。米国航空宇宙局（NASA）が公開した技術確認用画像では、恒星が数千ピクセルに広がる緑色の輪として写っている。これは予想どおりだった。検出器アレイは打ち上げ時に使った保護位置のままで、光学系はまだ位置合わせも焦点調整もされていなかった。

この画像は、英語名の略称WFIで知られる広視野観測装置まで光が届いたことを確認するものだ。別々に行われた検査では、18基の赤外線検出器、内部較正システム、フィルター・プリズムホイール、焦点調整機構が指令に応答し、地球へデータを送ったことも確認された。Ashley Balzer名義のNASA公式報告は、この最初の記録を科学画像とは明確に区別している。拡散した輪を鮮明な点へと集光するための基準になる画像だからだ。

検出器を起動する前、チームは準備と打ち上げの間に蓄積した水分や微量の化学物質を除去するため、WFIを10日間加熱した。9月11日にヒーターを切り、検出器を作動できる約−143 °Cまで装置を冷却した。その後の2日間、技術者は較正信号を送り、地上重力のない環境で光学部品を動かし、焦点の機械調整を点検した。検出器はその後も、約−183 °Cの運用温度へ向けて冷却が続いた。

コロナグラフ装置には別の点検が行われた。地上の運用担当者は、ソフトウェア、カメラ、熱制御、機構、電子系との通信を確立した。この装置はマスクと、形状をわずかに変えられる鏡を組み合わせ、恒星のまぶしさを抑えて、巨大惑星や塵の円盤を直接撮像する技術を試験する。指令への応答を確認した後、コロナグラフは汚染除去と較正の期間に入った。光学性能の測定はこれから行われる。

これらの作業はコミッショニング、つまり機能する宇宙機を較正済みの観測所へ仕上げる段階の一部である。Romanは8月30日に打ち上げられ、地球から約160万キロメートル離れた第2ラグランジュ点、L2の領域へ向かっている。太陽と地球の軌道配置により、観測所はこの領域の周囲を大きく回るハロー軌道上を進みながら地球に追随できる。軌道は定期的に修正される。ハロー軌道への投入は12月初めを予定している。

科学的な背景は、視野の規模の違いで捉えられる。2.4メートルの鏡を持つRomanはHubbleに匹敵する鮮明さを備える一方、WFIは一度に満月より広い領域を覆う。この広視野は銀河、恒星、宇宙爆発、太陽系外惑星の観測調査用に設計された。暗黒物質、暗黒エネルギー、惑星集団の研究は今後の目標であり、今回の焦点が外れた画像は装置の一工程を確認するものであって、そうした研究の最終的な性能を示すものではない。

確認済みの予定と実績は、8月30日の打ち上げ、9月11～13日の18基の検出器の起動、WFI試験と最初の光子の記録、9月15日の技術確認用画像の公開である。進行中なのは、精密誘導の起動、位置合わせ、焦点調整、熱安定性の確保、較正。今後の予定は、12月初めのL2ハロー軌道投入と、コミッショニングが計画どおり進んだ場合の2027年初めの最初の科学画像である。

Live Scienceの宇宙・物理編集者Brandon Specktorは、このモザイクが18基すべての検出器の応答をまとめたものだと指摘した。次の測定可能な節目は、恒星の輪をそれぞれ一点に絞り、精密誘導で対象を安定させ、観測中も装置が焦点と較正を維持できると実証することだ。それを経て初めて、WFIが捉えた最初の光は、Romanが目指す広大な天空地図へとつながる。