宇宙望遠鏡

宇宙望遠鏡の鏡や検出器、軌道は、観測する波長に合わせて設計されます。紫外線から可視光、近赤外線の一部を受け持つのが、ハッブル宇宙望遠鏡です。ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は大きなサンシールドで本体を冷やし、主に赤外線をとらえます。X線には、鏡面へ正面から当たると反射しにくい性質があります。そこでチャンドラX線観測衛星は、X線を鏡面へかすめる角度で入射させ、反射を重ねて焦点へ集める構造です。施設ごとに扱える波長帯が異なるため、地上と宇宙の複数の観測データを組み合わせると、同じ天体の異なる性質を調べられます。

地上の運用チームは、観測対象と時刻を定めた計画を作り、無線通信で宇宙望遠鏡へ指令を送ります。指令を受けた本体が目的の方向を向くと、検出器は波長帯ごとの光やX線のエネルギーを数値へ変えます。記録データは無線で地上へ戻り、検出器の特性などを補正したうえで、画像やスペクトルとして解析する対象です。目では見えない波長の画像や、複数のフィルターで撮った画像には、情報の違いを示すため色を割り当てる場合があります。

宇宙望遠鏡はロケットで打ち上げるため、質量と収納容積に制限があり、電力、冷却、通信、姿勢制御も本体でまかなう必要があります。ウェッブはロケットに収まるよう折り畳み、打ち上げ後に鏡とサンシールドを展開しました。ハッブルは宇宙飛行士が観測装置などを交換できましたが、軌道上で保守できる宇宙望遠鏡は限られます。これらの装置が記録するのは天体の物理的な放射であり、出生図は天体暦と出生日時・場所から別に計算します。