欧州宇宙機関 (ESA) の宇宙望遠鏡 CHEOPS (CHARacterising ExOPlanet Satellite) は、12 月 17 日にソユーズ ロケットに乗って宇宙への旅を開始します。フランス領ギアナからの打ち上げの準備として、ミッションの協力者である ESA、ジュネーブ大学、ベルン大学は、12 月 5 日の朝に記者会見を開きました。
それぞれの機関から集まった専門家が、ESA の最初の「S クラス」プロジェクトまたは小規模プロジェクトであるミッションについて、それをまとめた国際協力と、太陽系外惑星の調査で CHEOPS が果たす役割について話し合いました。そして、宇宙の他の場所での生命の探索。
CHEOPS の主任研究員であり、ベルン大学の天体物理学教授でもあるウィリー・ベンツ氏は、「6 年以上にわたる集中的な作業の後、打ち上げがついに見えてきたことを非常に嬉しく思います」と述べています。
CHEOPS の主な役割は、増え続ける太陽系外惑星のカタログを調査することであると、ジュネーブ大学の CHEOPS コンソーシアム ミッション サイエンティストである David Ehrenreich 氏は説明します。
これには、エーレンライヒが「ゴールデン ターゲット」または同じサイトから 2021 年に打ち上げられる予定のジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) などのミッションが詳細な調査を行うためにフォローアップできる系外惑星として説明するものを選択することが含まれます。 JWST は居住可能性の兆候 (主に水とメタンの兆候) を探すため、研究対象を事前に選択しておくことは非常に有利です。
CHEOPS は近くの明るい星を調べることで、この選択プロセスを実施します。系外惑星、特に地球から海王星までのサイズ範囲の惑星を持つことが知られている.これらの惑星が主星を横切るときの通過深さを測定することで、惑星のサイズを正確に確認でき、研究者は惑星の密度を計算し、次にそれらが岩石であるかガスであるかなどの組成を計算することもできます。このミッションでは、惑星が深海を持っているかどうかを判断することもできるはずです。これは、生命の発達にとって重要な要素であると考えられています。
小さなミッションが大きな疑問に答える
ESA の CHEOPS プロジェクト サイエンティストである Kate Issak は、宇宙ビジョン 2015-2025 プログラムの最初の部分であるミッションが、同機関が実施した以前の取り組みとどのように異なるかを説明しています。予算が少なく、完成までのタイムラインが短い。
「このため、CHEOPS は既存の技術を基に構築する必要があります。」
CHEOPS の費用は推定 5,000 万ユーロで、2014 年にグリーンライトされてから完了するまでに 5 年かかりました。これは少額でも短期間でもないように思えるかもしれませんが、 JWST – 約 90 億ユーロと 7 年 – は、両方を視野に入れています。
しかし、完成までのタイムラインが短いことや予算が少ないこと、または主に過去と将来の調査の間のギャップを埋めるという事実のいずれも、CHEOPS が太陽系外惑星研究における最大の長引く問題のいくつかに答えようとするのを止めることはありません。
Ehrenreich は、CHEOPS が取り組む可能性がある大きな問題のいくつかを説明しています。
- 惑星はどのように形成されるのですか?
- 他の星の周りで惑星が発生する割合はどれくらいですか?
- これらの惑星の組成は?
- これらの組成は、太陽系の惑星の組成と比べてどうですか?
- 私たちの太陽系はユニークですか、それとも共通ですか?
そしておそらく、一般の人々と科学者にとって最も興味深いのは、次のとおりです。
- これらの世界のうち、居住可能なものはありますか?
これらの質問に取り組むことで、CHEOPS と ESA は、宇宙探査と太陽系外惑星調査の両方の核心に迫ることができます。
CHEOPS:共感的なコラボレーション
ESA は、宇宙で生命がどれほど一般的であるかなどの基本的なアイデアを調査するミッションにふさわしく、CHEOPS 機器の使用を他の機関や研究者に投げ出しています。
CHEOPS の稼働時間の 80% は ESA のミッション プログラムによって決まりますが、残りの 20% はより広い科学コミュニティに充てられると Issak 氏は説明します。この時間を利用できるプロジェクトと研究者は、メリットのみに基づいて決定されます。
「CHEOPS はコンソーシアムの成果を基に構築され、科学コミュニティ全体に利益をもたらすでしょう」と Issak 氏は約束します。
共同体精神の考え方は、その起源から CHEOPS の DNA に組み込まれている、とミッションの主任研究員であるウィリー・ベンツは説明します。このプロジェクトには、衛星に搭載された機器に具体的な貢献をした 11 の国が集まります。
Issak 氏は、「CHEOPS は、EU 加盟国がどのように協力できるかを示す優れた例です」と付け加えています。
ESA は、2026 年に PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars) プロジェクトで CHEOPS をフォローアップし、2028 年には ARIEL (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey) ミッションを行う予定です。
Plato は専門化する予定です。太陽のような星の周りのハビタブルゾーンを周回する岩石系外惑星の調査では、特にこれらの惑星が液体の水を保持する可能性に焦点を当てています。また、星の地震活動を調べ、これらの惑星系の年齢と進化段階についての洞察を提供します。
一方、アリエルは、系外惑星の調査と特徴付けをまったく新しいレベルの詳細まで行い、さまざまな惑星の大気の化学的調査を実行できるようにします。
今年のノーベル物理学賞は、太陽に似た恒星の周りを回る最初の太陽系外惑星の発見により、ミシェル マヨールとディディエ ケロスに授与されました。それらは現在、科学で最もホットな研究分野の 1 つです。
このように、CHEOPS は ESA を競争の最前線に置き、私たちの故郷である惑星と太陽系がどれほど共通しているかを発見し、潜在的に、昔からの質問に答えます。私たちは宇宙に一人でいるのですか?
