WISEの仕組み

アポロ計画、スペースシャトル、ハッブル望遠鏡の時代に育った場合は、宇宙探査を、驚くべき値札、単一の狭い焦点のミッション、短い寿命を備えたハードウェアの一部を含むものとして考えることに慣れているでしょう。しかし、NASAがますます厳しい予算圧力にさらされている時代では、今日の宇宙科学者はもはや宇宙を探索するための空白のチェックを持っていません。代わりに、彼らは限られたリソースを最大限に活用するために彼らの創意工夫を使わなければなりません—例えば、休止状態から一時停止された衛星を持ち出し、新しい任務のためにそれを転用することによって。

それはまさにNASAが広視野赤外線探査機（WISE ）で行っていることです。

2009年12月に3億2000万ドルの軌道望遠鏡が打ち上げられたとき、その当初の使命は、小惑星からエキゾチックな褐色矮星まで、可視光スペクトル内で観測するには薄すぎる遠方の物体から来る赤外線を探すことでした[出典：Chow、クロッツ]。その後の13か月間、WISEはそのタスクで大成功を収め、5億6000万個の天体をカタログ化しました。星や銀河に加えて、WISEはこれまでに見られなかった19個の彗星と33,500個以上の小惑星を発見しました[出典：Chow ]。最終的に、WISEが作業を完了した後、NASAの科学者は衛星の電子機器のほとんどの電源を切り、2011年2月に冬眠状態の軌道に残しました[出典：Space.com ]。

しかし、結局のところ、WISEはまだ終わっていません。2013年8月、NASAは、新しい3年間のミッションのために衛星を再起動すると発表しました。WISEは、宇宙の遠方を調査する代わりに、地球近傍天体（NEO）を検索して調査します。これは、太陽の周りの惑星の経路から2,800万マイル（4,500万キロメートル）以内を周回している宇宙の岩です。彼らが私たちと衝突する危険をもたらすのに十分近いです。さらに、WISEは、2025年までに捕獲された小惑星を訪問するために人間を送るというバラクオバマ米国大統領の目標の一部として、NASAが宇宙飛行士にとって良い潜在的な目的地である可能性のある小惑星を特定するのに役立ちます[出典：NASA ]。

その新しい役割において、WISEはいくつかの非常に重要な発見をする可能性があります—そしてそれを安価に行うことができます。追加の運用年ごとにわずか500万ドルの費用がかかります[出典：Klotz ]。

この記事では、WISEのエキサイティングな新しい仕事と、衛星がすでに達成した驚くべきことのいくつかについて説明します。

コンテンツ

1. WISEの当初の使命
2. WISEの新しい使命
3. WISEが非常に重要な理由

「スタートレック」の架空のキャプテンジェームズカークからのフレーズを採用するために、WISEが2009年に地球の表面から326マイル（525 km）の極軌道に打ち上げられたとき、誰も見ていなかった場所を大胆に見るように設計されました前。WISEは最初の赤外線軌道天文台ではありませんでしたが、以前の探査機とは異なり、宇宙全体を調査して、かすかな物体や遠くの物体を見つけるように設計されました[出典：NASA ]。

それを達成するために、WISEは洗練されたデザインと最先端のテクノロジーに依存していました。衛星には、固体の凍結水素のタンク内に取り付けられた高感度の望遠鏡と赤外線検出器が装備されていました—巨大な魔法瓶を想像してください。 。その萎縮効果により、WISEは独自のガジェットの熱特性を取得できなくなり、観測がさらに正確になりました[出典：NASA ]。

WISEは、13か月の作業の過程で、空を1 1/2回スキャンし、科学者が宇宙の合成地図を作成するためにつなぎ合わせている約180万枚の画像を撮影しました[出典：Klotz ]。それが提供した宇宙のこれまでに見られなかった詳細の垣間見ることのいくつかは驚くべきものでした。たとえば、あるスナップショットでは、深宇宙にある広大な赤と緑の雲が、星間塵の花のような小片の中に、わずか数百万年前の新しく形成された星で溢れていることが明らかになりました[出典：Space.com ]。

しかし、WISEはフルキャパシティーで永久に実行されるようには設計されていません。2010年9月、宇宙船は赤外線検出器を冷却するために必要な冷却材を使い果たし始めました。その時点で、科学者は4つの検出器のうち2つをシャットダウンし、宇宙の遠方の範囲を見るのをやめました[出典：Chow ]。しかし、軌道天文台のガジェットは十分に機能していたため、別の重要なミッションに非常に適していました。

当初の任務を終えた後、WISEは実際に、最終的に2番目の行為となるものについてある種の試運転を行いました。冷却材が使い果たされ始めたときにNASAが赤外線機器の多くをシャットダウンした後、科学者は2010年1月から2011年2月の間にNEOWISEと呼ばれるプロジェクトに取り組むためにまだ稼働しているものを利用しました。宇宙船はより近い物体を求めて空をスキャンし始めました。2010年には、火星と木星の間の太陽系のメインベルトにある34,000個の小惑星を含む、約158,000個の岩体を観測し、135個の潜在的に危険な地球近傍天体、つまり、衝突の危険をもたらす可能性のある地球の軌道に十分近い物体を発見しました。 [出典：NASA ]。

NASAがWISEを再びアクティブにすると、衛星の16インチ（40センチメートル）望遠鏡とその赤外線センサーを使用して、追加の地球近傍天体を探します。センサーはもはや過冷却されていないため、すべてが機能するわけではなく、衛星は以前ほど遠くのかすかな物体からの放射を検出するのが得意ではありません。しかし、それでも、より近い物体からの赤外線放射を見つけるのに十分な機能が残っています。NASAのジェット推進研究所のエイミーメインザー氏は2010年10月にSpace.comに語った。

Infrared sensing is a particularly useful tool, not only for spotting asteroids but for accurately calculating their size. Asteroids reflect light but don't emit it, and they vary in albedo, or the ability to reflect visible light. That means that to a regular optical telescope, a small, light-colored space rock can look as big as a much larger dark one. An infrared telescope, however, picks up a part of the non-visible spectrum that a regular telescope misses, and can give a more complete picture of an asteroid [source: NASA].

Scientists are betting that capacity will enable WISE to give us a better idea of which asteroids are big enough and close enough to be a problem — and which might be the right size to be captured by a robotic spacecraft.

Why Are Orbital Observatories So Useful?

For most of the history of astronomy, scientists were limited in what they could see of the cosmos because the Earth's atmosphere obscured the view of even well-equipped ground-based telescopes. But with the advent of the space age, astronomers had a new option. They could put observatories in orbit above the atmosphere, giving them a chance to make unhindered observations. A prime example: the Hubble Space Telescope, deployed by the space shuttle Discovery in 1990 and still in operation, has helped rewrite astronomy textbooks, shedding light on issues such as the age of the universe and the existence of dark energy [sources: HubbleSite, NASA].

WISE should be a big help in two important NASA missions: tracking near-Earth objects and devising a way to protect the Earth from them, and staging a manned mission to an asteroid by 2025.

地球の近くで冒険するかもしれない小惑星を特定して追跡することは、特に優先度の高いNASAの使命です。その緊急性は、2013年2月にロシアの都市チェリアビンスク上空で18メートル（60フィート）、11,000メートルトン（12,125トン）の隕石が爆発したことによって家に追いやられました。その宇宙岩の塊は、第二次世界大戦の終わりに爆発した原子爆弾の1つのエネルギーの約30倍を放出し、1,200人以上が飛散する破片によって負傷しました[出典：Yeager、Klotz ]。

地球近傍天体のデータベースを編集し、それらの動きを追跡することで、NASAが衝突コース上の物体について事前に警告し、重力トラクター、ソーラーセイル、またはその他の将来の技術で小惑星を迂回させることを意味するかどうかにかかわらず、防御戦略を実装する時間が得られることを願っています。 、または核爆発でそれを分解する[出典：メシエ]。

NASAはまた、ロボット宇宙船を使用して小さな地球近傍小惑星を捕獲し、それを地球と月の近くの安定した軌道に安全に向け直すことを想定しています。NASAのビデオは、考えられる1つの方法を示しています。ソーラーセイルを動力源とするロボットプローブが小惑星を追い越し、ケーブルで投げ縄をかけ、巨大な「小惑星キャプチャーバッグ」に滑り込ませて、小惑星の動きを制御および指示できるようにします。

NASAが望む場所に小惑星が配置されると、宇宙飛行士は、まだ開発中の深宇宙船であるオリオン宇宙船で小惑星に飛んでから、その表面まで船外活動を行います。彼らは、さらなる研究のために地球に持ち帰られるであろう岩石サンプルを取り除くでしょう[出典：Moscowitz、NASA ]。最終的には、捕獲された小惑星は、ニッケル、プラチナ、パラジウムなどの貴重な材料の供給源になる可能性があり、さらには製造現場になる可能性もあります[出典：Mann ]。

著者のメモ：WISEのしくみ

I'm fascinated with NASA's idea of landing on an asteroid, in part because when I was a kid growing up in the 1960s, I still remember the excitement of seeing a Classics Illustrated comic-book version of Jules Verne's 1877 fantasy novel "Off on a Comet." In Verne's novel, however, astronauts don't land on a comet. Instead, a celestial object called Gallia sideswipes the Earth and scrapes off a bit of the land near Gibraltar, and in the process takes several dozen humans with it on a trip through the solar system. While that premise was entertaining to 19th century readers, of course, in real life such a collision might cause a global catastrophe akin to the one that killed off the dinosaurs. We're much better off following NASA's plan.

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