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1日10分、宇宙時間をテーマに毎日お届けしております、宇宙話。今回は、2023年9月7日に打ち上げを予定しているX線天文衛星【XRISM】が、一体どういう機械を搭載しているのか、そんなお話をしていきたいと思います。
すごくマイナーだけど、今回の打ち上げミッションとしては、最も重要なうちの一つであるXRISM、これがどう重要なのかっていうのを望遠鏡の中に搭載されている鏡だったりとか、検出装置だったり、その目線でお話ししていこうと思っております。
この辺りはちょっとマイナーすぎて、詳しくないと話せないっていうところあるんですけど、僕はこの分野で白紙本を取らせていただいているので、がっつり、そして誰にでも分かるように努めてお話ししていこうと思っております。ぜひ最後までお付き合いください。
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62話目を迎えております 基本的には1話完結でお話ししているので気になるトピック気になるタイトルからぜひ
聞いていただけたら嬉しいです 前回はインドが爆速のアウトプットを出してきた
月面探査チャンドラヤーン3に関するお話だったり それの前は太陽系の一番外側の惑星
太陽星に関するお話をしていきました でそれの前に何してたかっていうとクリズムと呼ばれる
x 線天文観測器ですね 今打ち上げを控えているこいつが
一体どんな科学的な狙いがあるのかどんな仕組みなのか どういった成果がこれまでに積み上がってきたから打ち上がるのか
みたいな話をしてきました でですねこのクリズム本当は2023年の8月の28日に当初打ち上げを行う予定だったんですよ
h 2 a ロケットと呼ばれる日本の三菱重工が作っているロケットですね でただまあロケット打ち上げっていうのは延長する延期するっていうのがまあ常な
わけですね でそんな中で今回打ち上げが延期になっていたんですけど一応公式の発表で9月の7日
2023年の9月の7日に打ち上げを予定するというところになってきたので ちょっとまたクリズムの話して盛り上げていこうかなというふうに思っております
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今回お話しするのはクリズムと呼ばれる x 線天文衛星の仕組み 中の乗っている機械のお話ししていきたいと思っています
この機械っていうところに実はこのクリズムの特色特徴っていうところが存分に出 ている
そんなところもあるのでそういったところをご紹介していければと思っています で多分このあたりの話って x 線天文学ってすごい独特だから
あんまり外の研究の紹介とかで見ることなかなかないんじゃないかなと思います ただまぁ僕
今までずっと研究していたのが x 線天文学っていう分野なので どこよりもわかりやすくかどうかはわからないけど
どこよりも理解度を持ってお話しできるかなと思ってるんで今回のお話は結構楽しんで いただきたいなぁと思ってる次第です
でですねまぁなんでこんな話するのかっていうところ まあ何度も話してるからくどいなって思ってもらうかもしれないんですけど
まあこの h 2 a ロケットで打ち上がるのって実は x 線天文衛星クリズムだけではなくて もう一個同じぐらい力を入れている
弱さが力を入れているのが スリムと呼ばれる月年着陸船なんですね
でこっちの方が注目度が高いんですよ
いいんですよめっちゃ面白いし前回ちゃんドライアンの話をしたぐらいだから 月面探査っていうのが本当に面白いフェーズになってるってのはわかるんですけど
僕はこの分野 x 線天文学で研究をずっとしてきた からこそ
どうしてもその人気の差が許せないとってなってるので x 線天文の人気をなんとかスリムぐらいまでは持ち上げていきたいなっていうところを持って
繰り返し繰り返しそして違う角度でクリズムって呼ばれるミッションがどれだけ面白い ものなのかっていうところをちょっとお話ししていこうかなっていう
そういうところになっています でクリズム今回初めて聞いたよっていう人もいるかもしれません
クリズムっていうのは x 線天文学と呼ばれる 宇宙から飛んでくる x 線を観測するそんな装置になっています
x 線レントゲンとかで使うあの x 線なんですけど宇宙から飛んでくるっていうところは 知らない人も多いんじゃないかなと思いますね
で今まさにこのクリズムの特集やってるんで宇宙話の過去のエピソードもぜひ聞いて いただいてっていうところでじゃあどうやって
x 線を観測していくのかっていうところのお話をしていこうと思っています 皆さんの頭の中に想像してほしい部分っていうのは大きくまあ2つありますね
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望遠鏡って言ってるぐらいだから望遠鏡遠くを望む鏡ですよね どうやって遠くを見ようとしているのかっていう鏡の部分
望遠鏡そして 意外とみんなの頭の中から抜けちゃってる観測装置の部分
検出器の部分ですねここのお話を分けてお話ししていきたいとおもいます どういうことか
じゃあみんながまあ1回ぐらいは触ったことあるんじゃないかなと思う 望遠鏡を想像してみましょう
ヨドバシカメラとかああいうでっかいカメラ屋さんとかで売ってたり カメラさんとか可変製品屋さんとかあとはまあ中古品ショップとかでも売ってたり
するかな っていうふうになってるんですけどちっちゃい
お家に置けるような望遠鏡ってあるじゃないですか 天体望遠鏡ってやつですねあれって
あれを覗くとどういうふうなものが見えるかっていうと本当に遠くにある星が見える わけじゃないですか
で遠くで見える星っていうのをズームする役割っていうのを あの望遠鏡がになってくれてるんですよね
でその望遠鏡を覗いた時にどうやってそのズームしたものが見えているのか っていうところで言うと目で見てますよね
目で覗く穴みたいなのがついててその穴を覗くことで天体が見えているというのが 望遠鏡の仕組みです
つまり望遠鏡が集めた光をみんなの目っていう検出器 で見ているからその例えばズームした土星の輪っかとかが見えたりとかするって
感じなんですよ ただ学術的な研究をするにはそういったデータを数値で
取得しなきゃいけません その数値で取得するために人間の目でこう覗いていた穴の部分とかに
カメラとかをつけてそのカメラで写真を撮るっていうような方法をするんですよね つまりそういうカメラの存在っていうのもすごく重要で
なおかつ望遠鏡がどれだけズームできるか ものをどれだけ拡大して観測することができるかっていう望遠鏡の能力も重要である
いうところで今回も x 線天文学で x 線望遠鏡クリズムっていうぐらいだから まあその鏡の部分と検出器の部分とっていうところにそれぞれ特徴があります
デージャーどっちから話していこうかなと思うんですけど まあ一番わかりやすいのはやっぱり鏡の部分かなと思うんですね
鏡 望遠鏡と言われる部分ここを今回これ名前が xma っていう名前つい
xma 何の略なんだろう
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調べておけばよかったまあいや xma っていう望遠鏡が xray ミラーあれですかね
多分 xray ミラーあれな気がする xray ミラー x 専用の鏡が並んでいるものあれですね
でこれ x 選定 難しいんですよ見るのが何でかっていうと
を x 選定想像するのレントゲンですよね レントゲンてどうやって体の中の写真を撮ってるかわかりますか
あれは正面から x 線をバッと当てられて体を x 線が全部透けてるんですよ ただ骨とかはあんまり透けないから
と通り抜けてくる x 線の量が減っていてそれのなんかこう 写影というか行き
なってるんだ影でこう影の濃淡で骨の状態を見ていたりするっていうのがこの x 線
の透過している様子だったりするんですよね 透過っていうのはあの
透明の塔に過ぎるだから 好き透け通って抜けていく力っていうのが x 線は透過力がものすごく強いんですよ
つまり体を抜けていくで体だけじゃなくて実は普通に例えば窓ガラスだったりとか なんかこう壁だったりとかそういったところも結構簡単にすり抜けられちゃうん
ですよね だから
光を集めるのが本当に難しい x 線を集めるのって本当に難しいんですよ
普通のみんなが見てる天体望遠鏡とかああいうのって なんかこう凹んだガラスみたいな局面に沿ったガラスみたいなのを置いてガラス
鏡を置いてそこに反射したやつが円形の鏡だから ある一箇所に焦点と呼ばれるところに集まってその集まった像を見てるみたいな感じ
なんですね だから
中学校とか小学校の時に見た虫眼鏡 虫眼鏡もあれ光をレンズを通すことで一箇所に集める焦点っていうものを作って
ましたよね あの焦点で見るっていうことで像が綺麗に見える
でえっと ズームしたものっていうのが見えたりするっていうのが特徴だったりするんですよ
ただX線はああいうガラスとか突レンズって言われるものだったり Oレンズって言われるものだったり
ああいったところを通り抜けても何の影響も受けずにそのまま通り抜けちゃう なぜなら人間の体を通り抜けるぐらいエネルギーがものすごく強いから
っていうことですね だからX線をどうやって集めるのかっていうと
いろんな例があるんですけど例えば水切りとか 石を水面ギリギリに浅い角度でシュって投げると
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石がぴょんぴょんぴょんぴょんぴょんって飛ぶあれあるじゃないですか あれ水切りって言いますよね
僕も結構川とか湖とか行ったりやっちゃうんですけど あの水切りっていう現象に似た感じでX線っていうのはある表面を
ある物質 結構限られた物質なんですけどでコーティングされた面に1度とかっていうような本当にわずかすごい薄いところをシュってすらせると
X線が反射するんですよ この1度とかの角度でシュッと
すらせることでX線を一箇所に集めることができるんですね 簡単に言うとX線を曲げられるからそこにシュッとこう
斜めに当ててあげることでX線の軌道を変えて でそれで一箇所に像を集めるっていうようなそういう方法を取るのがX線の望遠鏡の
仕組みなんですよ 普通のレンズを置いたり鏡を置いたりしても意味ないと
もうちょっとわかりやすい違う例でお話しすると 例えば水面ですね
水 また水面を想像してみてください 水中から水面を見上げた時っていうのは真上の方の
自分の真上見ると空とか見えたり水の向こう側が見えたりするじゃないですか ただ自分よりちょっと斜めに離れたところとかの水中から
水面を見た場合って鏡みたいに反射して 水中から外側っていうのを見えなくてむしろ水中の中を反射して見えるような形になるじゃないですか
これって結局はその屈折率っていう呼ばれるものが違って 光が通り抜けやすいところと弾かれやすいところとっていうのが分かれていたりする
そういう意味合いなんですね X線にとっての鏡っていうのはまさにそれで屈折率は全然違うけど正面からだったら簡単にすり抜けられる
けど一度とかっていうスレスレの光が鏡に当たったときは 本当は通り抜けたいのに反射しちゃうっていうところでその反射を利用して
X線の光をたくさん集めるっていう方法を取るのが このX線天文学で用いられる望遠鏡の特徴なんですね
こういった方法を使ってX線を一点に集めることで より遠くにあるX線の天体っていうのも
望遠鏡を使って覗くことができるというような そういうイメージなんですよ
しかもそれが反射しやすいように X線の望遠鏡の表面には金とかが塗ってあって
その金とかが塗ってあるところに当てるとより反射しやすいみたいなところになって どんどんどんどんX線の量を集められると
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で望遠鏡を使うことによって集められたX線を じゃあどうやって
見るのかっていうとさっき話した検出器っていう部分ですね みんなの望遠鏡を覗いた時で言うところの目ですね
この目に実は 今回ものすごい注目度が集まっているというか
ここの目になる部分っていうのが クリズムの最も特徴のある部分の一つであると
そこに搭載されているのが2つで 1つはX線CCDカメラ
これは4回前 5回前の放送で話した X線の歴史っていうところを話していきましたね
X線天文学の50年間の歴史っていうのを話していった中で 話したアスカとかああいったところで使われていたCCDカメラ
それが未だにやっぱり現役でX線使うならCCDカメラだよね みたいなところでより洗練されたX線CCDカメラっていうのが搭載されています
これの名前がエクステンド そしてもう一つはリゾルブと呼ばれる名前がついている
マイクロカロリーメーターと呼ばれる そんな観測器です
このマイクロカロリーメーターが宇宙で稼働することによって 今まで見えなかったような天体たちの細かーい挙動を
約10倍の観測精度で求めることができるようになってくる っていうところがあるので
このリゾルブとエクステンド この2つに注目するところが実は
X線天文衛星クリズムの醍醐味なので 明日はこの今望遠鏡の話しましたね
そこからさらに進化してクリズム瞳 この2つに搭載されているX線天文を世界で 世界を牽引していく日本が
成り上がっていくために必要なもの ここをちょっとお話ししていきたいと思います
ポイントはマイクロカロリーメーターです かわいい名前してるんですけど これが今後の天文学の時代を変えていくっていうような
そのぐらい素晴らしい機能を持っていたりするので ここちょっとお話ししていきたいと思います
そしてここの話が実はクリズムの 宇宙上での寿命とかにも関わってきたりするっていうようなところで
衛星の寿命がどうやって決まっていくかっていう話も この検出機と一緒に話していければと思っておりますので ぜひ楽しみにしておいてください
ということでね 9月7日打ち上げ 果たしてあるのかどうか
まぁちょっと台風とかが心配だけど大丈夫なことを願って 楽しみに待っていきたいと思いますので 皆さんもまだ
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クリズムあんまわかんないなっていう人は ぜひスポティファイとかに
スポティファイで今 クリズム特集のプレイリスト 僕が作ったやつ置いてあります
まぁAppleとかで聞いてくれてる人もたくさんいるので そういう人たちにはぜひですね この大体エピソード数で言うと
1053話 1052話とか その辺りから聞いていただけると
今から打ち上がる天文衛星がどれだけ重要な役割を担ってるか っていうところ分かると思うので
ぜひですね 一気に聞いていただけると面白いんじゃないかなと思いますので よろしくお願いいたします
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さようなら
