NASAローマン宇宙望遠鏡、8月30日打ち上げへ。地球型惑星探査の鍵「アクティブ・コロナグラフ」搭載
2026年7月31日 00:08
NASAの「ナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡」が、予定より9か月早い2026年8月30日の打ち上げに向けて最終準備に入った。同機に搭載される宇宙初のアクティブ・コロナグラフは、将来の地球型惑星探査の成否を握る重要な技術実証となる。本記事では、打ち上げを1か月後に控えた同ミッションの現状と、次世代の宇宙観測にもたらす影響を解説する。
■打ち上げに向けた準備状況
NASAは水曜日（米国時間）、8月30日の打ち上げまで残り1か月となったナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡の打ち上げ前メディアブリーフィングを開催した。当初の期限であった2027年5月より約9か月も前倒しでのスケジュール達成となる。同機には、主カメラ以上に重要となる可能性を秘めた装置が搭載されている。それが、3億画素の広視野カメラとともに搭載される小型の技術実証機「コロナグラフ装置（CGI）」だ。宇宙用に製造された初のアクティブ・コロナグラフであり、これが設計通りに機能するかどうかが、今世紀中に人類が他の恒星を回る惑星に生命の兆候を発見できるかを左右することになる。
NASAがライブ配信した午後2時（米国東部時間）からのブリーフィングには、天体物理学部門ディレクターのショーン・ドマガル＝ゴールドマン、ローマン・プロジェクトマネージャーのジャッキー・タウンゼント、シニア・プロジェクトサイエンティストのジュリー・マケネリー、統合・テストサイエンティストのジェレミー・パーキンスの4人の幹部が登壇し、打ち上げ1か月前のミッション状況を記者団に説明した。
7月25日、技術者たちはフロリダ州のNASAケネディ宇宙センターにあるペイロード危険作業施設において、290ガロンのヒドラジン推進剤を観測機に注入する作業を完了した。この燃料は2種類のスラスターを稼働させる。一つは、運用拠点までの1か月にわたる巡航中にローマンの軌道を制御するため、もう一つは到着後にその位置を維持するためのものだ。
ローマンは、地球から約100万マイル（約160万キロメートル、月までの距離の約4倍）離れた重力的に安定した位置である「太陽-地球ラグランジュ点2（L2）」に向かい、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡と同じ軌道領域を共有する。燃料注入が完了したことで、技術者たちは観測機をファルコン・ヘビー・ロケットの上段に結合し、上昇中の空力加熱から保護するペイロードフェアリング内に密閉した後、発射台へと輸送する。第39A発射施設からの打ち上げは、2026年8月30日（日）午前7時26分（米国東部時間、日本時間同日午後8時26分）を予定している。
ローマンの推進剤搭載量は、5年間の主要科学ミッションをサポートするよう設計されており、さらに5年間の延長の可能性にも対応できる十分な余裕が残されている。
■4度の計画中止危機を乗り越えて
ローマンが予定より9か月も早くケネディ宇宙センターにあるという事実は、技術的な成果であると同時に、政治的なサバイバルの物語でもある。トランプ政権は2018年から2025年にかけて4度にわたりローマンの計画中止を提案した。直近では2025年4月、ホワイトハウス行政管理予算局がNASAの科学予算を75億ドル（約1兆2300億円、1ドル=164円換算）から39億ドル（約6396億円）へとほぼ半減させる提案の一環として、数十の宇宙ミッションの中止計画を発表した。Space.comによる2026年のNASA予算を巡る報道によれば、その時点でローマンにはすでに約40億ドル（約6560億円）が投じられており、最終的な統合段階に近づいていた。
議会はこれらの試みをすべて阻止した。2026年1月、議員たちはローマンを明確に保護する244億ドル（約4兆16億円）のNASA予算案を可決し、法案の中で同ミッションは「現在、予定より早く、予算内で進行している」と説明された。連邦議会惑星科学コーカスの共同議長であるジュディ・チュー下院議員（民主党・カリフォルニア州選出）やドン・ベーコン下院議員（共和党・ネブラスカ州選出）らによる超党派の支持が、ミッションに必要な政治的保護をもたらした。
ローマンの科学チームの元共同議長であり、サイモンズ財団の会長を務めるデビッド・スパーゲルは、2025年の中止騒動の際、「ここまで作り上げておきながら、完成させるための最終ステップを踏まないというのか。それは納税者の資金の多大な無駄遣いだ」と述べていた。
■ハッブルやウェッブにはできないこと
ローマンはハッブル宇宙望遠鏡と同じ2.4メートルの主鏡を搭載しているが、その由来は珍しい。国家偵察局（NRO）の監視衛星用望遠鏡を転用したもので、2012年にNASAに寄贈された。ハッブルと同じ口径を持ちながらも、ローマンはまったく異なる科学的アプローチで運用される。ハッブルが個々のターゲットを極めて深く観測することに優れているのに対し、ローマンは途方もない規模で空を掃天観測するように設計されている。
搭載される「広視野装置（WFI）」は、テレダイン・テクノロジーズ製のH4RG-10チップである18個のHgCdTe（水銀カドミウムテルル）赤外線検出器アレイで構成された3億80万画素のカメラであり、可視光の青色から近赤外線の2.3マイクロメートルまでの波長に最適化されている。18個の検出器はモザイク状に配置され、1回の指向で0.28平方度の空をカバーする。これはハッブルの画像カメラの視野の100倍に相当する。ハッブルが特定の領域を撮影するのに100回の個別の観測を必要とするのに対し、ローマンはそれを1回で捉えることができる。
また、ローマンには回転式のフィルターおよび分光ホイール（8つの科学フィルター、高分散グリズム、低分散プリズム）が装備されており、科学者はサーベイ中に画像撮影モードと分光モードを切り替えることができる。焦点面全体はヘキサポッド・アクチュエーターの上に配置されており、ミッションを通じて望遠鏡の経年変化に合わせて位置を調整し、最適な焦点を維持する。
この技術的アーキテクチャにより、ローマンの5年間の主要ミッションで約2万テラバイトのデータが生成されるとみられる。これは、ハッブル宇宙望遠鏡が30年間で生成した総データ量の100倍以上である。
■アクティブ・コロナグラフの仕組み
ローマンの主カメラはダークエネルギーのマッピングや系外惑星の調査を行う。しかし、NASAのジェット推進研究所（JPL）で開発された「コロナグラフ装置（CGI）」は、それとは異なる、技術的により困難な問題に取り組む。それは、恒星の光を極めて正確に遮り、そのそばにある惑星を撮影することだ。
課題はそのスケールにある。惑星は通常、主星である恒星よりも数十億倍も暗い。物理的なマスクで恒星の直接光を遮ったとしても、望遠鏡の光学系の不完全さによってマスクの縁の周りで十分な数の光子が散乱し、惑星の微弱な信号をかき消してしまう。これまでの宇宙用コロナグラフはすべて「パッシブ（受動的）」であり、一度展開されると、そうした光学的な不完全さを補正することはできなかった。
ローマンのCGIはそれを変える。薄い変形可能なガラスシートの下に、それぞれ48×48のグリッド状のアクチュエーター（2,304個の極小ピエゾ素子ピストン）を備えた2つの可変形ミラーが組み込まれている。これらのアクチュエーターにわずかな電圧をかけることで、鏡の各部分を最大0.5マイクロメートル（赤血球の直径の約4分の1）動かすことができる。CGIは各観測の前に、視野に漏れ込んでいる残留星光を測定し、その測定値を用いて鏡の形状を変え、漏れた光を天文学者が「ダークホール」と呼ぶ領域へと追いやる。この「測定、補正、観測」のサイクルを、星の光がパッシブなマスクでは達成できないレベルまで十分に抑制されるまで繰り返す。
NASAの技術資料には、「ローマンのコロナグラフは、大判の可変形ミラーを使用してリアルタイムのアクティブ波面制御を行う、初の宇宙ベースのコロナグラフ装置となる」と記されている。
このアクティブなアプローチにより、星光の抑制能力は従来のパッシブな宇宙用コロナグラフと比較して3桁向上し、コントラスト比は約100万分の1から、ローマンの目標である10億分の1へと引き上げられる。2024年に熱真空チャンバーで行われた地上試験では、CGIが飛行環境を模した条件で5×10^-8を上回る生のコントラストを達成し、最低要件を大幅に超えたことが実証された。
JPLでCGIの主任機械エンジニアを務めるブランドン・クリーガーは、MITテクノロジーレビューのインタビューで、「これが『地球2.0』を発見するための重要な足がかりとして記憶されることを願っている」と語った。
■次世代望遠鏡への布石となる理由
ローマンのCGIは明確に技術実証機と位置付けられており、近隣の太陽に似た恒星の周りにある地球型の岩石惑星を撮影できるような規模や設計にはなっていない。しかし、そこから得られるデータは、NASAが計画している次期フラッグシップ観測機「ハビタブル・ワールド・オブザーバトリー（HWO）」の技術仕様に直接的な影響を与える。TechTimesのHWO研究公募に関する報道でも取り上げられたように、HWOは口径6メートルの望遠鏡案であり、地球型惑星を撮影し、その大気からバイオシグネチャー（生命の存在と一致する化学的痕跡）を探すことを主要な科学目標としている。
HWOが対象となる距離にある太陽に似た恒星の周りの岩石惑星を撮影するには、約100億分の1（10^-10）のコントラスト比を達成する必要がある。地上・宇宙を問わず、これまでいかなるコロナグラフもこのコントラストを達成したことはない。ローマンのCGIは約10^-8から10^-9を達成するが、これはHWOの要件には1〜2桁及ばない。熱真空性能分析でも詳述されているように、このギャップは想定内であり、設計上の意図でもある。ローマンの役割はHWOのコントラストに到達することではなく、可変形ミラーによるアクティブ制御アーキテクチャを検証し、そのアプローチがHWOの要件に合わせてスケールアップ可能かどうかを技術者に示すことだ。
もしCGIの性能が目標を下回れば、HWOへのロードマップは停滞することになる。なぜなら、アクティブ波面制御というアプローチが宇宙環境で証明されておらず、生命探査ミッションのための明確な代替アーキテクチャが存在しないからだ。もし成功すれば、HWOの実現可能性は大幅に高まり、エンジニアリングチームは構築の基盤となる検証済みの飛行データを得ることができる。
■10億の銀河と系外惑星の探査
コロナグラフ以外にも、ローマンの主要な科学ミッションは2つの大規模なサーベイプログラムで展開され、それぞれ数年にわたる継続的な広視野画像の撮影が必要となる。
ダークエネルギー・サーベイでは、約10億個の銀河の形状と距離を測定し、宇宙の加速膨張を駆動する物理学を探るために3つの補完的な手法を用いる。すなわち、弱い重力レンズ効果（介在する質量による銀河の形状のわずかな歪み）、バリオン音響振動（銀河の大規模分布における音波の痕跡）、そしてIa型超新星（宇宙の距離を測るための標準化可能な「標準光源」）である。これらを組み合わせることで、静的な宇宙定数と動的に進化する場を区別するパラメーターであるダークエネルギーの状態方程式を、これまで達成できなかった精度で制約する。
系外惑星の国勢調査では、重力マイクロレンズ法を用いて、惑星系の冷たい外縁部（ガス惑星や岩石質のスーパーアースが形成されるが、ケプラーのようなトランジット法による探査では到達できなかった「雪線」より外側の軌道領域）にある惑星を数え、特徴を明らかにする。ローマンは銀河バルジにある約2億個の恒星を継続的に監視し、15分ごとに光度曲線を捉え、惑星を持つ手前の恒星が背景の恒星の視線を横切る際に生じる特徴的な増光を探す。この方法で1,000個以上の新しい系外惑星を発見すると見込まれており、元の星系から弾き出された火星質量の浮遊惑星ほどの小さな天体も検出できる。
ローマンとジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は競合するものではなく、補完関係にある。ウェッブは狭い領域を深く観測し、個々のターゲットを並外れた感度で特徴づける。ローマンは非常に広い領域を迅速にサーベイし、ウェッブをどこに向けるべきかを天文学者に教える統計的なマップを提供する。これは、ターゲットを絞った観測機単独では構築できないものだ。
■8月30日以降の展開
打ち上げは、アポロの宇宙飛行士を月に送ったのと同じ第39A発射施設から、スペースXのファルコン・ヘビー・ロケットに搭載され、8月30日午前7時26分（米国東部時間）に予定されている。ロケットはローマンを乗せ、L2までの約1か月にわたる巡航の旅に出る。推進剤を含むローマンの打ち上げ質量は10,500キログラムである。
L2での展開後、観測機は約90日間のコミッショニング（機器のキャリブレーション、ミラーのアライメント確認、システムの検証）を行う。科学運用は2027年初頭に開始される予定であり、ローマンのデータはハッブルやウェッブで採用されているのと同じオープンアクセスモデルに従って一般に公開される。
NASAは8月30日の打ち上げをライブ配信する予定だ。
■注目ポイントQ&A
●ローマン宇宙望遠鏡はジェイムズ・ウェッブと具体的に何が違うのですか？
ローマンとウェッブは異なる種類の科学を目的として設計されており、その違いはアーキテクチャにあります。ウェッブの6.5メートルの鏡は、個々の遠方の天体から並外れた感度で光を集めますが、一度に見る空の範囲は狭いです。ローマンの2.4メートルの鏡は、1回の露光でハッブルの100倍の視野をカバーし、ウェッブのような深さを一部犠牲にする代わりに、広大な空の領域を迅速に撮影する能力を備えています。この広視野能力こそが、ダークエネルギーのマッピングのために10億個の銀河を数えたり、重力マイクロレンズ法による系外惑星検出のために2億個の恒星を同時に監視したりするためにローマンが必要とするものです。どちらの望遠鏡も互いの代わりになるものではなく、それぞれの科学的目的に対して、もう一方にはできないことを必要としています。
●ローマンのコロナグラフは、ハッブルやウェッブにすでに搭載されているものと何が違うのですか？
ハッブルとウェッブはどちらもコロナグラフを搭載していますが、いずれもパッシブ（受動的）なものです。つまり、固定されたマスクを使用して星の光を遮りますが、光学的な不完全さによってマスクの周りに漏れる残留散乱光を補正することはできません。ローマンのコロナグラフ装置は、それぞれ2,304個の個別に制御可能なアクチュエーターを備えた2つの可変形ミラーを使用し、各観測の前にその残留散乱星光を測定して、鏡の表面を変形させることで光を抑制します。このアクティブ波面制御プロセスにより、星光の漏れを約10億分の1にまで減らします。これは、最高のパッシブな宇宙用コロナグラフよりも3桁優れた数値です。ローマンのCGIが重要視される理由はここにあります。これは、アクティブ波面制御が実際の宇宙環境で機能するかどうかを試す初のテストであり、ハビタブル・ワールド・オブザーバトリーにとっての前提条件となるからです。
●ハビタブル・ワールド・オブザーバトリーとは何ですか？なぜローマンがそれにとって重要なのですか？
ハビタブル・ワールド・オブザーバトリー（HWO）は、NASAが計画している次期フラッグシップ宇宙望遠鏡です。口径6メートルの観測機案であり、近隣の太陽に似た恒星の周りにある地球型惑星を直接撮影し、その大気から酸素、メタン、水蒸気などの生命の化学的痕跡を探すことを主な目標としています。そのためには、星の光を約100億分の1の比率まで遮る必要があり、これはいかなるコロナグラフも達成したことがありません。ローマンのCGIは、そのギャップの大部分を埋め、HWOがスケールアップするために必要となるアクティブ制御アーキテクチャを検証するように設計されています。ローマンのコロナグラフが設計通りに成功すれば、HWOのエンジニアリングへの道筋はより明確になります。もし失敗したり性能が下回ったりすれば、軌道上からのバイオシグネチャー探査は、新しいアプローチが開発・テストされるまで停滞することになります。
●ローマン宇宙望遠鏡の打ち上げを見ることはできますか？
はい。NASAは、ケネディ宇宙センターの第39A発射施設から行われる8月30日の打ち上げ（米国東部時間午前7時26分の打ち上げウィンドウ開始前）からライブ配信を行います。フロリダ州のケネディ宇宙センター付近の観測者であれば、晴れた朝には上昇中のファルコン・ヘビーを短時間見ることができるでしょう。
元記事: Roman Space Telescope Fueled and Ready: Active Coronagraph Is Key to Finding Earth Twins