長方形の宇宙望遠鏡設計が地球型惑星の発見を劇的に加速させる可能性(A Rectangular Space Telescope Design Could Dramatically Accelerate Discovery of Earth-Like Worlds)

2025-09-02 レンセラー工科大学 (RPI)

Rensselaer Polytechnic Institute(RPI)とNASAの研究チームは、地球型惑星の直接探査を大幅に進める可能性を持つ、全く新しい宇宙望遠鏡の構想を発表しました。一般的な円形鏡ではなく、20メートル×1メートルの細長い長方形鏡を採用し、これを回転させながら観測する設計です。この革新的なフォーマットにより、30光年以内にある太陽型恒星周辺の地球型惑星—最大25〜27惑星—をわずか3〜3.5年で発見し、大気中のバイオシグネチャーも検出可能とされています。長方形鏡は既存の打ち上げ技術に対応可能で、従来必要とされた大口径円形鏡や多数の望遠鏡を連携させる干渉計に比べ、開発コストや技術的課題を大幅に軽減。NASAの構想するHabitable Worlds Observatory(HWO)計画の主要目標の早期達成にもつながると期待されています。リーダーであるHeidi Newberg教授は「もっとも現実的な“地球2.0探索”の方法だ」と強調しました。

長方形の宇宙望遠鏡設計が地球型惑星の発見を劇的に加速させる可能性(A Rectangular Space Telescope Design Could Dramatically Accelerate Discovery of Earth-Like Worlds)
Conceptual illustration of a space telescope with a 20-meter rectangular mirror (Leaf Swordy/Rensselaer Polytechnic Institute)

<関連情報>

惑星探査用長方形宇宙望遠鏡の有効性
The case for a rectangular format space telescope for finding exoplanets

Heidi Jo Newberg,Leaf Swordy,Richard K. Barry,Marina Cousins,Kerrigan Nish,Sarah Rickborn,Sebastian Todeasa
Frontiers in Astronomy and Space Sciences  Published:01 September 2025
DOI:https://doi.org/10.3389/fspas.2025.1441984

We suggest that rectangular primary-mirror telescopes provide a clearer path to discovering habitable worlds than other designs currently being pursued. We show that a simple infrared (λ∼10 μm) telescope design with a rectangular mirror 20 m in length and 1 m in width, combined with technology already developed for JWST, can discover ∼11 habitable exoplanets and measure ozone in their atmospheres in a mission of ∼1 year. A mission of ∼3.5 years could plausibly discover ∼27 habitable exoplanets closer than 10 pc to the Earth, and determine whether there is ozone in their atmospheres. A square primary mirror with the same collecting area cannot resolve exoplanets that are within 0.23″ of the host star, making it impossible to detect most of the nearby Earth-like exoplanets. The idea of collecting light with a high aspect ratio rectangular mirror could be used at any wavelength. It is particularly useful for measuring point sources with very small angular separations, as is required for exoplanet observation.

1701物理及び化学
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