31年間の宇宙での活動を経て、ハッブル宇宙望遠鏡に不具合が発生しました。
科学者たちは早期の修復を期待していますが、その功績が損なわれることはありません。
ハッブルは宇宙の年齢を明らかにし、新たな恒星や銀河を発見しました。
宇宙で問題発生……ハッブルのトラブルです。宇宙の年齢の特定や暗黒物質の地図作成に貢献してきたハッブル宇宙望遠鏡に、コンピューターの不具合が発生しました。
望遠鏡は1990年に打ち上げられ、そのコンピューターは80年代に製造されたものですから、無理もありません。自分のパソコンがそれほど長く使えている人は、どれくらいいるでしょうか。
しかし、今回の不具合によって、宇宙で過ごした期間にハッブルが成し遂げた驚くべき功績が損なわれることはありません。
ハッブル宇宙望遠鏡とは何か？
ハッブル宇宙望遠鏡は、宇宙に配置された大型の天文台であり、天文学に革命をもたらしました。1990年の打ち上げ以来、NASAによれば、この望遠鏡は同機関が欧州宇宙機関と共同で開発したものです。
この望遠鏡は、先駆的な米国の天文学者エドウィン・ハッブルにちなんで名付けられました。彼は宇宙の加速膨張の証拠を初めて見出した人物であり、その発見は宇宙と恒星がどのように誕生したかというビッグバン理論の基礎となりました。
2021年6月にコンピューターの問題が表面化する前、ハッブルは130万件を超える観測を行い、1万8000件を超える科学論文の成果を生み出しました。宇宙に対する人類の理解を一変させた功績が認められています。
地球表面から547キロメートルの軌道を周回しており、大気の歪みの影響を受けずに宇宙を鮮明に捉え、息をのむような画像を撮影するとともに、宇宙に関する長年の謎の解明に貢献しています。
スクールバスほどの大きさのハッブルは、この低軌道上で60億キロメートルを超える距離を移動しており、時速2万7000キロメートルで移動しています。
ハッブルは何を観測できるのか？
これまでの観測を通じて、ハッブル宇宙望遠鏡は次のことを明らかにするのに貢献してきました。すなわち、すべての銀河の中心にはブラックホールが位置している、われわれ自身の銀河も含まれます。
また、ハッブルは宇宙における暗黒物質の存在を初めて地図化し、衝突する小惑星を追跡してきました。ハッブルは、恒星、惑星、銀河全体の形成と消滅を観測してきました。
鮮明な画像を撮影するためには、ハッブルは安定した姿勢を保つ必要があります。スラスターは搭載していませんが、代わりにニュートンの運動の第3法則――すべての作用には大きさが等しく向きが反対の反作用があるという法則――を利用しており、3基のジャイロスコープの反作用ホイールを反対方向に回転させることで姿勢を制御しています。
大気による光の干渉がないため、ハッブルは地球から月面の夜の明かりを捉えることもできます。また、ジャイロスコープを用いて飛行を安定させることで、ハッブルは遠方の天体に焦点を合わせ続けることができ、その潜在的な動きを制限し、最大0.000002度の範囲内に抑えています。
これまでにハッブルが捉えた最古の天体は、地球から134億光年以上離れた場所にあります。これは、宇宙そのものが138億年前に誕生した直後に形成された天体を観測していることを意味します。この年代を特定できたのはハッブルのおかげです。
望遠鏡の不具合の原因と修復方法とは？
ハッブルのペイロード・コンピューターは2021年6月13日に機能を停止しました。望遠鏡本体と搭載機器には影響はありません。
スペースシャトルによって軌道に投入されて以来、ハッブルは船外活動を行う宇宙飛行士によって何度もアップグレードされてきました。今回の不具合が初めてというわけではありません。2018年には、ジャイロスコープの問題を受けて望遠鏡が「セーフモード「セーフモード」に入りました。2019年初頭には、ハードウェアの問題によりカメラが故障しました。
過去には、望遠鏡の問題はスペースシャトルで宇宙飛行士を送り込み、軌道上で作業を行うことで修復されてきました。これまでに、5回の保守ミッションによって搭載技術がアップグレードされてきました。
しかし、2011年のスペースシャトル計画の終了以降、その方法はもう選択肢にはありません。NASAは、故障したコンピューターを地球から再起動することを望んでいるとしています。科学者たちは、望遠鏡内の別の部品の不具合が問題の原因となっている可能性があると考えています。
ハッブルは、新たな周回型天文台であるジェームズ・ウェッブ望遠鏡で、打ち上げは2021年末に予定されています。科学者たちが観測対象として計画している天体には、クエーサー――太陽の数百万から数十億倍の質量を持つ超大質量ブラックホールです。
新しい望遠鏡が軌道に到着するまでの間、世界の天文学界は、NASAのチームがハッブルを再び稼働させられることを期待しています、恒星と宇宙の秘密を明らかにするというその任務を続けるためです。
