NASA、最大のX線天文台チャンドラの予算を削減

NASAの「大天文台」がまた一つ、終わりを迎えようとしている。 1990 年から 2003 年にかけて、宇宙機関は 4 台の壮大な機械を地球周回軌道に打ち上げ、さまざまな目で宇宙を観察し、私たちに宇宙全体の現象や眺望について、比類のない光景をもたらしました。 コンプトンガンマ線天文台はガンマ線で観測を行ったが、寿命が最も短かった。 その使命は 2000 年に終了しました。スピッツァー宇宙望遠鏡は、2020 年まで赤外線で宇宙を観測していました。大天文台プログラムのオープニングショットであるハッブル宇宙望遠鏡は、主に可視光で宇宙を変革する視点を持ち、今日でも活躍しています。 そして、チャンドラ X 線天文台も X 線の目を使って同じことを行いましたが、おそらくそれほど長くは続きませんでした。 今月初めにNASAが議会に提出した最新の予算要求では、チャンドラ予算が不足している。 NASA関係者によれば、望遠鏡とその科学は劣化しているという。 一時しのぎの予算取引とそれに伴う財布の紐の厳しさという現在の状況を考慮して、同局は望遠鏡の廃止を早め、現在この望遠鏡に費やされている年間6,800万ドルの大半を今後5年間で解放することを選択した。 チャンドラがいなくなってしまえば、最初で最後の大天文台として残るのはハッブルだけになるでしょう。

しかし、望遠鏡の寿命を延ばすために団結して「チャンドラを救え」キャンペーンを立ち上げた一部の天文学者らは、この決定は性急すぎると言う。 望遠鏡を引退させる正当化には欠陥がある、と彼らは言う – 望遠鏡はNASAが示唆するほど悪い状態ではない。 「宇宙船に問題はありますか？ はい」と、この望遠鏡を運営するマサチューセッツ州のチャンドラ X 線センター所長のパトリック・スレイン氏は言う。 「彼らはこの行動を必要とするのか？ いいえ。” さらに重要なことは、望遠鏡の廃止により、チャンドラの能力を再現または拡張できる現在使用中の望遠鏡や活発な開発が行われていないため、米国（および世界）の天文学にかなりのX線の盲点が残ることになる。 「X 線コミュニティの規模は非常に大きくなりました」と、ヨーロッパの XMM-ニュートン X 線望遠鏡の元プロジェクト科学者であるフレッド ジャンセンは言います。 「その成功は今、問題でもあります。 あなたは、X 線について知っている若い天体物理学者の大群を生み出しました。 このデータを奪うことは、次の X 線ミッションが開始されるまでに、コミュニティを再度作成する必要があることを意味します。」 その損失は「無駄」だとヤンセンは言う。

1999 年に当時約 16 億 5,000 万ドルをかけて打ち上げられたチャンドラは、X 線天文学に新発見をもたらしました。 地球上空 130,000 キロメートル以上に広がる広い楕円軌道で地球を周回するこの望遠鏡は、長い管に取り付けられた 4 対の鏡を使用して、入ってくる高エネルギー X 線を捕捉します。 宇宙には他にも X 線望遠鏡があり、大気によって吸収される X 線を観測できる唯一の場所は、XMM ニュートンと日本の X 線画像分光ミッション (XRISM) です。しかし、どれもありません。チャンドラ特有の能力を持っています。 スタンフォード大学の天文学者ダン・ウィルキンス氏は、「他のものと違うのは、X線望遠鏡としては極めて高解像度の画像処理能力を備えていることだ」と語る。 つまり、チャンドラは「空の X 線放出源を非常に正確に特定」でき、「背景にある他の物体から X 線放出源を分離」できるということです。

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チャンドラの鋭い視点は、銀河の中心にある物質を貪り食う超大質量ブラックホール、中性子星の衝突、巨大銀河団の間を流れる希薄ガスの「銀河間媒体」など、さまざまな宇宙事象を研究する上で非常に重要です。 チャンドラは、2021 年後半に打ち上げられた、驚くほど強力な (そして、目が覚めるほど高価な) ジェームス ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) を非常に補完するものでもあります。JWST が自動車だったとしても、まだ「新車」の匂いが漂っているでしょう。そしてチャンドラの観察はガソリンタンクの中の高オクタン価燃料のようなものでしょう。

JWST によって撮影された宇宙の深部画像では、チャンドラは、飢えたブラック ホールからの X 線を観察することによって、若い銀河の存在を確認できます。 「これは、JWST が行っている深視野画像にとって非常に重要です」と、ドイツのポツダムにあるライプニッツ天体物理学研究所の天文学者、ターニャ・ウルティア氏は言います。 チャンドラがいなければ、この極めて重要なパートナーシップは終わってしまうだろう。 「少し悲しいです」とウルティアは言う。 オハイオ州立大学の天体物理学者ローラ・ロペス氏は、チャンドラへの関心と過剰申し込みは「依然として非常に高い」と語る。 望遠鏡の最新の時間配分では、受け入れ可能な提案の 5 倍の提案が寄せられました。 残酷なことに、これらの提案の締め切りは、NASAがチャンドラを粉砕する予算案を発表した数日後の3月14日木曜日に迫っていた。 「望遠鏡の運命が不確実であることを知りながら、提案に取り組むのは胸が張り裂けるような思いだった」とロペス氏は言うが、提案された削減案は「全くの驚きだった」と付け加えた。

チャンドラは依然として高い実用性を提供するかもしれませんが、この望遠鏡がはるかに優れた時代を迎えたことは疑いの余地がありません。 1999 年の打ち上げ当時、その技術は最先端だったかもしれませんが、この望遠鏡は現在、過去四半世紀を宇宙で過ごしており、その古さをしっかりと示しています。 温度調整は重要な課題であり、老朽化したハードウェアによって引き起こされる温度スパイクに対抗するために、地上からの慎重な継続的な管理が必要です。 NASAは、予算案でチャンドラの資金を削減するという物議を醸した選択を正当化する際に、これにより「スケジュール設定とデータの後処理がより複雑になり、ミッション管理コストがNASAが現在負担できる以上に増加する」と指摘した。 そのため、NASAは2025年にこの望遠鏡に2023年の6,830万ドルからわずか4,110万ドルを要求し、予算は2029年にはわずか520万ドルに削減される予定である。「チャンドラへの削減により、最小限の運用への秩序あるミッションの縮小が始まるだろう」とNASAは述べている。と予算案で述べた。 しかし実際には、それは望遠鏡をそれよりずっと前、今から3年以内に終了させることになるだろうとスレイン氏は言う。 「この数字が意味するのは、この数字がそのままなら、チャンドラは科学観測の仕事を減らしてミッションを終了しなければならないということだ」と彼は言う。 最終的には議会がNASAの勧告に同意するか、NASAに方向転換を指示するかを決定することになる。

NASA本部の天体物理学部門責任者のマーク・クランピン氏は、これは「厳しい予算環境であり、それは難しい決断を下さなければならないことを意味する」と語る。 チャンドラはまだ「重要なX線観測を行っている」が、新しいミッションで「ポートフォリオのバランスを取る」ことが重要だとクランピンは言う。 「チャンドラ宇宙船の熱管理はミッション期間中に劣化しており、温度を宇宙船運用の許容範囲内に保つための積極的な管理が必要です」と彼は言います。 同氏は、2022年の見直しでは2025年まで事業を継続することが推奨されていたと付け加え、「しかし当時は、これらの問題によりスケジュール設定とデータ処理の複雑さが増大していると指摘した」と付け加えた。

しかし、その検討に参加したオハイオ州立大学の天体物理学者デイビッド・ワインバーグ氏は、この勧告は誤解されていると述べている。 「私たちの委員会が勧告の中で下した判断は、理想的にはNASAが天文台のより効率的な運営を支援するために、特に人々への資金提供に何らかの投資を試みるべきだというものでした」と彼は言う。 「しかし、いずれにせよ、たとえそれができなかったとしても、それが天文台の科学的重要性をなくすものではありませんでした。」 コミュニティからのさらなる意見なしに望遠鏡を終了することは、「勧告プロセスの破綻のように思えます」とワインバーグ氏は言う。 一方、スレーン氏は、チャンドラの熱的課題はNASAが示唆するほど問題ではないと指摘する。 「2005年以来、気温は上昇している」と彼は言うが、研究チームは気温を下げるために毎週、望遠鏡を太陽から遠ざける角度に傾けることですでにこの問題に対処している。 「私たちはそれを実現する方法を考え出しました」と彼は言います。 （クランピン氏は、気温の問題がなくても、NASAの予算が削減される可能性が迫っていることが「我々の決定の重要な推進要因」であると答えている。）

資金が回復した場合、チャンドラがどれくらい宇宙で活動を続けられるかは不明だ。 「私の理解では、この状況はあと8～10年は続く可能性がある」とロペス氏は言う。 「機能しなくなる明らかな点はありません。」 当初、このミッションには2024年から2027年までの3年間の延長が与えられていたが、その際には再度見直しが行われ、さらに3年間延長される可能性もあったとスレイン氏は言う。 NASAの最新の予算はその計画を廃止し、望遠鏡を早期に終了させることになるだろう。 提案されているリンクスX線天文台のような正当な次世代後継機は、今後何年も打ち上げられそうになく、国と世界のX線天文学に大きな穴が残ることになる。 「チャンドラをオフにすると、米国の X 線天文学への打撃は甚大になります」とワインバーグ氏は言う。 クランピン氏によると、春には再び望遠鏡の半レビューが行われる予定で、こうした不満の一部は間違いなくその時に報道されるだろう。 しかし、他の米国政府機関と同様に、NASA も依然として資金減少の見通しに対処しなければならず、チャンドラを終わらせるなどの選択肢を残したままである。 「おそらく天文学界からの抗議が十分にあり、NASAは何か別のことをすべきだと判断するでしょう」とワインバーグ氏は言う。 「このステップは間違ったステップだと思います。 しかし、代替案はかなり苦痛になる可能性もあります。」