髪の毛の何分の1か動かした鏡
NASAのナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡のエンジニアは、主カメラの焦点を極めて正確に合わせ、画質がミッションの予測より約30%向上した。修正には、鏡を人間の髪の毛の幅の約16分の1動かすことが含まれた。
望遠鏡の広視野装置は9月に起動され、その後試験が行われた。エンジニアは、付箋ほどの大きさの18個の検出器と、それらを読み取る電子機器を確認した後、どの波長を検出器に届けるかを選ぶフィルターと光学部品の回転式カルーセル「エレメントホイール」の点検に移った。
自前の光で試験
次にチームは、地球から指令して異なる色と明るさを生み出せる発光ダイオードの内部校正システムを使用した。各検出器の反応を測定することで、エンジニアは焦点面全体の感度差を把握し、鮮明な画像に必要な補正を計算した。
「ローマンのすべての広域サーベイは広視野装置に依存する」と、メリーランド州にあるNASAゴダード宇宙飛行センターの広視野装置システムエンジニア、デイブ・ヒッキー氏は述べた。「暗黒物質や暗黒エネルギーの研究など、ミッションの主要目標の多くはこれなしでは実現できない。うまく機能しているのを見て、興奮すると同時に大きな安堵を感じる」。
追加の鮮明さがもたらすもの
ローマンは広い空域を繰り返し観測し、銀河と暗黒物質の分布や宇宙の膨張が時間とともにどう変化したかの全体像を構築するよう設計されている。鮮明な画像により、天文学者は遠方銀河の形をより正確に測定でき、弱い重力レンズ効果のマッピングが可能になる。
画質30%の改善は、この作業にとって小さな差ではない。弱い重力レンズの信号は微妙で、形の測定誤差は暗黒エネルギーの推定にそのまま影響する。光学系の改善はソフトウェアでの補正を減らし、結果への信頼を高める。
ミッションの広視野が要点だ。他の望遠鏡が空の範囲と深さを天秤にかけるのに対し、ローマンは広い領域を何度も取り込むよう設計され、希少な事象や緩やかな変化を可視化する。その計画は光学系が視野全体で精度を保つ場合にのみ機能し、今回の調整作業はそれを試験していた。