英語で読む日経サイエンス
SCIENTIFIC AMERICAN April 2021
Seeing Clearly
星がくっきり撮像技術 衛星量子通信・宇宙ゴミ対策に
| By Tony Travouillon ／Céline d'Orgeville／Francis Bennet | T. トラブイヨン ／C. ドルジュヴィル／F. ベネット |
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| For astronomers, it’s a magical moment: you’re staring at a monitor, and a blurry image of a cosmological object sharpens up, revealing new details. We call this “closing the loop,” a reference to the adaptive optics loop, a tool that enables telescopes to correct for haziness caused by turbulence in the atmosphere. Adaptive optics essentially untwinkles the stars, canceling out the air between us and space to turn a fuzzy image crisp. | 天文学者にとって，それは魔法の瞬間だ。モニター画面を見つめていると，天体のピンボケ画像が鮮明になり，それまでよくわからなかった細部が浮かび上がってくる。私たちはこれを「ループを閉じる」と称している。大気のゆらぎによる天体像のボケを望遠鏡で補正する補償光学ループのことだ。補償光学は基本的に，地上の観測者と宇宙の間にある大気が星の瞬きをもたらす影響を打ち消すことで，ピンボケだった天体像をくっきり鮮明にする。 | |
| One night last year our team at the Australian National University was closing the loop on a new imaging system made to resolve the details of space debris. Sitting in the control room of our observatory on Mount Stromlo, overlooking the capital city of Canberra, we selected a weather satellite for this first test. It was an easy target: its large body and solar panels are unmistakable, offering a good way to test the performance of our system. | 2020年のある夜，オーストラリア国立大学の私たちのチームは宇宙ゴミの詳しい状況を把握するために作った新しい天体撮像装置のループを閉じようとしていた。首都キャンベラを見下ろすストロムロ山天文台の制御室に陣取り，観測試験の最初の対象に1つの気象衛星を選んだ。大きな衛星本体と太陽電池パネルは見間違えようがなく，私たちの装置の性能を試すには格好のターゲットだった。 | |
| For some of us, this was the first time we had used a telescope to observe something that was not a star, galaxy or other cosmic phenomenon. This satellite represents one of the thousands of human-made objects that circle our planet, a swarm of spacecraft—some active, most not—that pose a growing risk of overcrowding near-Earth orbits. Our test was part of an effort to build systems to tackle the problem of space debris and preserve these orbital passages for future use. It is one of several new ways that we are using adaptive optics, which has traditionally been used for astronomical observations, to accomplish different goals. After more than three decades of perfecting this technology, astronomers have realized that they can apply their expertise to any application that requires sending or receiving photons of light between space and the ground. | チームの中には，星や銀河などの天文現象とは異なるものを観測するのに望遠鏡を使うのはこれが初めてというメンバーもいた。この気象衛星は地球を周回する何千もの人工物の1つ。稼働中のものもあるが，大半は退役したもので，これらの群れ集まる宇宙機は，地球近くの軌道過密化の危険性を高めている。今回の試験は，宇宙ゴミの問題に対処するシステムを構築し，軌道を将来のために確保する取り組みの一環だった。これまで天体観測に用いられてきた補償光学を，別の目的に役立てる一例だ。30年以上にわたり補償光学の技術に磨きをかけてきた天文学者たちは，宇宙と地上の間で光子をやり取りするあらゆるものに対して，この技術を応用できることに気づいた。 |