SPHEREx

SPHEREx
SPHERExコンセプトアート
名称Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer
任務種別天体物理学
運用者NASA
ウェブサイトhttp://spherex.caltech.edu/
任務期間25ヶ月（予定）
特性
製造者ボール・エアロスペース&テクノロジーズ
打ち上げ時重量178 kg [1]
任務開始
打ち上げ日2025年4月（予定）[2]
ロケットファルコン9[3]
打上げ場所ヴァンデンバーグ宇宙軍基地, SLC-4E[3]
打ち上げ請負者スペースX
軌道特性
参照座標地球周回軌道
体制低軌道
近点高度700 km
遠点高度700 km
傾斜角97.00°
軌道周期90分
主要望遠鏡
口径20 cm
波長近赤外線
トランスポンダー
周波帯Sバンド、Kaバンド
搭載機器
分光光度計

SPHEREx（スフィアーエックス[4]、Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer）[5]は、全天サーベイを行い約4億5000万個の銀河の近赤外線スペクトルを測定する、未来の近赤外線宇宙望遠鏡である。 2019年2月、SPHERExはNASAによって次の中級エクスプローラー計画ミッションに選ばれ、競合する2つのミッションコンセプトであるArcusとFINESSEを打ち負かした[6][7]。2022年8月年現在[update]、SPHERExは2025年4月までにヴァンデンバーグ宇宙軍基地からFalcon9ロケットで打ち上げられる予定である[8]。主任研究者はカリフォルニア州パサデナにあるカリフォルニア工科大学 (Caltech)のJames Bockである。

概要

SPHEREx (動画; 0:36)

(2021年1月5日)

ミッション

SPHERExは、分光光度計を使用して全天サーベイを行い、0.75～5.0マイクロメートルの近赤外スペクトルを測定する。単一の観測モードを備えた稼働部を持たない単一の機器を使用し、全天を（96の異なるカラーバンドを用い、以前の全天マップ[6]をはるかに超える色分解能で）公称25か月間のミッション中4回マッピングする。重要な技術として、 ニュー・ホライズンズのLEISA によって実証された線形可変フィルターが挙げられる[9]。

SPHERExは赤方偏移の精度に従って銀河を分類し、約4億5000万の銀河を分類し、測定されたスペクトルを銀河テンプレートのライブラリに当てはめる。具体的には、ハロー内の光と再電離時代からの信号を調べる[10]。SPHERExは初期の宇宙インフレーションを引き起こした原因[11]や銀河の起源と歴史[10]、そして惑星系における水の起源を探ることが期待される[12] [13] [14]。

SPHERExは、計画されているユークリッド宇宙望遠鏡とナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡の分光調査を補完する。 SPHERExが提供する前景銀河の高精度赤方偏移情報は、ユークリッド宇宙望遠鏡とナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡による背景銀河の弱い重力レンズ測定に対応しており、前景銀河を取り囲む暗黒物質の分布を直接測定することができる[15]。ただし、SPHERExの低赤方偏移調査ではインプレーションパラメータの測定をほぼ独立して行うことができ、新しい一連の証拠を提供できる[11] [14]。

宇宙船/望遠鏡

トリプルミラー望遠鏡は、3.5° x 11° の視野と6つの2k x 2k テルル化水銀カドミウム(HgCdTe)光検出器アレイを備えた 20 cm の開口径を備えている[16] [17]。各検出器アレイは線形可変フィルターで覆われており、アレイの1つの軸に沿って変化する帯域中心を持つ狭帯域応答を提供する。 SPHERExは複数回の露光によってスペクトルを取得し、特定のソースを視野内の複数の位置に配置させ、宇宙船を再ポイントして複数の波長で測定する[17]。

SPHEREx宇宙船はボール・エアロスペース＆テクノロジーズによって提供され、ペイロードはCaltechとNASAのジェット推進研究所によって開発されている。韓国天文宇宙科学研究院は、非飛行極低温試験室の面での追加のサポートを提供する[18] [8]。

歴史

SPHERExのプロポーザルは2014年12月19日にNASAに提出され、2015年7月30日に小規模エクスプローラープログラム(SMEX) のさらなる概念開発 (フェーズA) に選ばれた[19] [20]。詳細な概念研究報告書は2016年7月19日にNASAに提出されたが、SMEXには選ばれなかった。SPHERExの強化版は、2016 年12月15日に中級エクスプローラー探査機(MIDEX)として提出され、2017年8月にファイナリストとして選ばれ、他の2つの競合するミッションであるArcusとFast Infrared Exoplanet Spectroscopy Survey Explorer (FINESSE) とともに選ばれた[7]。各チームは、ミッションのコンセプトを9か月にわたって改良するために 200万ドルを受け取った[7]。

SPHERExは2019年2月に勝者に選ばれ、ミッションは建設と打ち上げを進めることが承認された[6]。中級エクスプローラーのミッション費用は、打ち上げロケットを除いて2億5000万ドルに制限されている[7]。2020年4月の時点で、ミッションの予備総費用は約3億9500万ドルから4億2700万ドルである[21]。2020年の見積もりには、打ち上げロケットのコストと、コスト上限に含まれない NASA の備蓄が含まれている。打ち上げは2024年6月 17日を目標としていた[8]。

2021年1月7日、NASA はミッションがフェーズCに入ったと発表した。これは、初期の設計計画が承認され、チームが最終設計を開始してハードウェアとソフトウェアを組み立てることができることを意味する。打ち上げは2024年6月から2025年4月の間に予定されている[22]。2021年2月4日、NASA は宇宙船の打ち上げ用にスペースXのファルコン9ロケットを選択し、打ち上げの総費用は9880万ドルになることを発表した。2022年8月、NASAは2025年4月にSPHERExとともにライドシェアペイロードとしてPUNCHコンステレーションの4つの超小型衛星を打ち上げることを発表した。

参考文献

ポータル 宇宙開発
ポータル 宇宙開発
  1. ^ “NASA selects mission to probe the history of galaxies”. Spaceflight Now (2019年2月14日). 2021年2月20日閲覧。
  2. ^ Interrante, Abbey (2022年8月3日). “PUNCH Announces Rideshare with SPHEREx and New Launch Date”. NASA. 2022年8月3日閲覧。
  3. ^ a b Potter, Sean (2021年2月4日). “NASA Awards Launch Services Contract for SPHEREx Astrophysics Mission”. NASA. https://www.nasa.gov/press-release/nasa-awards-launch-services-contract-for-spherex-astrophysics-mission 2021年2月4日閲覧。   この記述には、アメリカ合衆国内でパブリックドメインとなっている記述を含む。
  4. ^ “NASAはスフィアーエックスを新たな天文ミッションとして採択”. 宇宙技術開発株式会社. 2022年8月23日閲覧。
  5. ^ “SPHEREx”. NASA (18 February). 2019年2月19日閲覧。
  6. ^ a b c Cofield (2019年2月13日). “NASA Selects New Mission to Explore Origins of Universe”. NASA. 2019年2月13日閲覧。
  7. ^ a b c d Katherine Brown (2017年8月9日). “NASA Selects Proposals to Study Galaxies, Stars, Planets”. NASA. 2022年8月20日閲覧。
  8. ^ a b c “Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer”. JPL. NASA. 2021年7月7日閲覧。
  9. ^ “SPHEREx instrument”. Caltech. 2022年8月20日閲覧。
  10. ^ a b “SPHEREx - The Origin and History of Galaxies”. Caltech. 2022年8月20日閲覧。
  11. ^ a b “SPHEREx - The Origin of the Universe”. Caltech. 2022年8月20日閲覧。
  12. ^ “SPHEREx - The Origin of Water in Planetary Systems”. Caltech. 2022年8月20日閲覧。
  13. ^ Missions to probe exoplanets, galaxies, and cosmic inflation vie for US$250 million NASA slot Daniel Clery, Science Magazine, 16 August 2017
  14. ^ a b Proposed Astrophysics Mission to Conduct the First Infrared Spectral Survey of the Entire Sky 27 August 2017
  15. ^ Doré, Olivier; Bock, Jamie (25 March 2015). "Cosmology with the SPHEREX All-Sky Spectral Survey". arXiv:1412.4872 [astro-ph.CO]。
  16. ^ “SPHEREx Official Website”. spherex.caltech.edu. 2020年10月6日閲覧。
  17. ^ a b “SPHEREx instrument”. 2022年8月20日閲覧。 この記事には現在パブリックドメインとなった次の出版物からの記述が含まれています。
  18. ^ “SpaceX wins $98 million NASA SPHEREx launch contract” (2021年2月8日). 2022年8月20日閲覧。
  19. ^ SPHEREx News SPHEREx, Caltech  この記述には、アメリカ合衆国内でパブリックドメインとなっている記述を含む。
  20. ^ Karen Northon (2015年7月30日). “NASA Selects Proposals to Study Neutron Stars, Black Holes and More”. NASA. 2022年8月20日閲覧。
  21. ^ “GAO-20-405, NASA: Assessments of Major Projects”. Government Accountability Office (GAO). p. 45 (2020年4月29日). 2020年4月30日閲覧。
  22. ^ “New NASA space telescope will explore the Big Bang”. CNN. 2022年8月20日閲覧。

外部リンク

  • SPHEREx の近赤外における全天分光測光調査による太陽系外惑星科学(PDF)
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