究極の巨大望遠鏡を見よ：月面100メートル液体鏡スタースキャナーの復活提案

天文学者たちは、NASAが放棄した10年前のアイデアを復活させた。それは、星を研究するために月面に幅100メートルの液体鏡望遠鏡を設置するというものだ。

具体的には、テキサス大学オースティン校を拠点とする研究者たちは、「究極的大型望遠鏡（ULT）」と呼ばれるこの装置を月の極に設置し、銀河が形成される前から存在していた星からの光を集めることを提案している。この鏡は液体の塩で作られ、低温環境でも流動性を保つため、ガラスよりも月への輸送が容易で安価になる。また、鏡には銀の反射層も設けられる。

「鏡の土台は、月の温度に相当する-145℃（華氏-225度）でも凍らない液体で作られる予定です」と、この提案作業を主導したNASAハッブル宇宙望遠鏡フェローのアンナ・シャウアー氏はThe Register紙に語った。「2008年の以前の実験では、イオン液体、つまり『液体塩』が最適な候補であることが判明しました。鏡にコーティングされる銀の層は非常に薄く、わずか数十ナノメートルの厚さになります。」

「地球外望遠鏡はどれも高価です」と彼女は付け加えた。「液体鏡技術は、固体構造の大型望遠鏡の標準的な構造に比べて大幅なコスト削減を期待でき、おそらく10分の1程度にまでコストを削減できるでしょう。大まかに見積もると、数億ドル程度です。最終的な価格は、計画中のアルテミス恒久月面基地など、その頃に月面に存在する可能性のある他のインフラにも左右されるでしょう。」

この装置は、約130億年前に宇宙で誕生した最初の恒星を観測する。種族IIIに分類されるこれらの恒星は巨大で、太陽の少なくとも300倍から1000倍の質量を持つ。しかし、これらの古代の天体は研究が困難だ。その光は弱く、赤方偏移しているからだ。大学の研究チームは、設計を提案する論文の中で、これらの遠く離れた恒星を観測することは不可能であり、ULTのような月面探査機でよりよく観測する必要があると主張している。この論文は、次号のThe Astrophysical Journal（プレプリント版）に掲載される予定だ。

「ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の打ち上げは、最も高い赤方偏移での観測に新たな窓を開くだろう」と論文は述べている。「しかし、この新しい施設をもってしても、最初の星は手の届かないところにある。なぜなら、それらは小さなミニハローの中で生まれ、その光度は最長時間の露出時間でも検出できないほど暗いからだ。」

本論文では、高赤方偏移における種族IIIの星形成領域を検出できる施設であるUltimately Large Telescope（ULT）の基本特性を調査します。観測は近赤外線で行うため、月に設置する施設が提案されています。

鏡は形状を維持するために継続的に回転する必要があり、太陽エネルギーで自律的に稼働し、天空のスキャン画像を衛星経由で地球に送信する。NASAは2008年に同様のアイデアを検討したが、実現には至らなかった。「私たちはこのアイデアを科学界に提案し、議論を活性化させたいと考えています」とシャウアー氏は述べた。

「私たちは星々の宇宙に住んでいます」と、論文の共著者であり、テキサス大学オースティン校の天文学教授であるフォルカー・ブロム氏は付け加えた。「宇宙の歴史の初期に星形成がどのように始まったのかは、重要な疑問です。最初の星の出現は、宇宙の歴史における重要な転換点であり、ビッグバンによって設定された原始的な条件が、宇宙の複雑さを増し続けるものへと変わり、最終的に惑星、生命、そして私たちのような知的生命体をもたらしたのです。」

「この最初の光の瞬間は、現在あるいは近い将来の望遠鏡の能力を超えています。だからこそ、『究極の』望遠鏡、つまり時間の境界にある捉えどころのない最初の星を直接観測できる望遠鏡について考えることが重要です。」

NASAのスーパーコンピュータモデリング「アルテミス」ミッションにAMDの支援が加わる

月に関するその他のニュースとしては、HPE が NASA の Aitken スーパーコンピューターの処理能力を拡張しているというものがあります。このスーパーコンピューターは、2024 年までに初の女性と次なる男性を月に送るという野心的な取り組みである NASA のアルテミス計画の打ち上げ時のロケットのシミュレーションに使用されています。

このスーパーマシンはIntel Xeon Scalableプロセッサを使用して構築され、ピーク性能は3.68ペタFLOPSです。現在、HPEはAMD Epycマイクロプロセッサを7,742基追加し、4.72ペタFLOPSに達する予定です。アップグレードされたマシンは2021年1月に使用可能になる予定です。®