NASAが遠赤外線望遠鏡PRIMAを新ミッション枠の第1号に選定

NASAは2026年9月23日、遠赤外線で宇宙を観測する望遠鏡ミッション「PRIMA」を、新しいミッション区分「プローブ・エクスプローラー」の第1号として次の開発段階に進めると発表しました。
開発費の上限は12億ドル(打ち上げ費用などを除く)で、2033年の打ち上げを目指します。
運用はNASAジェット推進研究所が主導し、JAXAを含む7つの海外機関が参加します。

3行で分かるポイント

  • NASAは、中型の天文観測ミッションという新しい枠で最初の1機にPRIMAを選び、詳しい設計を始める段階に進めました。
  • 開発費の上限は12億ドルで、2033年に打ち上げ、5年間観測する計画です。
  • 日本のJAXAなど7つの海外機関が、この望遠鏡の開発に協力します。
目次

まず押さえたい背景

PRIMAは「PRobe far-Infrared Mission for Astrophysics」の略です。
プロジェクトを主導するNASAジェット推進研究所(JPL)は、米国カリフォルニア州パサデナにある研究所で、カリフォルニア工科大学(Caltech)が運営しています。
火星探査車や太陽系の遠方に向かう探査機、地球観測衛星の設計・運用を行っています(出典:NASA JPL「Who We Are」)。
NASAの施設では、ほかにメリーランド州のゴダード宇宙飛行センターとアラバマ州のマーシャル宇宙飛行センターも参加します。

遠赤外線は、赤外線の中でも波長が長い光です。
宇宙には星や惑星の材料になる塵(ちり)が多くあり、可視光はこの塵にさえぎられます。
一方で、塵そのものは遠赤外線を出すため、遠赤外線で観測すると塵に包まれた場所で起きていることを調べられます。
遠赤外線は地球の大気に吸収されやすいため、観測には宇宙に置いた望遠鏡が必要です。

「プローブ・エクスプローラー」は、NASAが2024年10月に新設した天文ミッションの区分です。
NASAはこの区分を、大型の旗艦級ミッションと小規模ミッションの間を埋めるものとしています(出典:NASA「NASA Establishes New Class of Astrophysics Missions, Selects Studies」)。
新設のきっかけは、米国科学アカデミーが2020年にまとめた天文学の10年計画の提言「Pathways to Discovery in Astronomy and Astrophysics for the 2020s」です。

この提言は、最初の1機をX線か遠赤外線を観測するミッションにするよう求めていました。
2024年の時点では、X線観測衛星の構想「AXIS」とPRIMAの2案が選ばれ、それぞれ500万ドルで12か月間の概念検討を行っていました。

何が発表されたか

NASAの発表によると、PRIMAは概念検討の詳しい評価を経て「フェーズB」へ進みます(出典:NASA「NASA Selects Far-Infrared Telescope as First in New Mission Class」)。
フェーズBは、ミッションの予備設計と技術開発を進める段階です。
製造や組み立てを行う実施段階へ進めるかどうかは、このあとの確認審査で判断されます。

計画の主な数値は次のとおりです。
望遠鏡の口径は5.9フィート(約1.8m)で、遠赤外線を使って空の広い範囲を深く、高い感度で観測します。
NASAはPRIMAを、既存の赤外線望遠鏡と電波望遠鏡の間をつなぐ観測と位置づけています。

開発費の上限は12億ドルで、この金額には打ち上げ費用とプロジェクト外の費用は含まれません。
打ち上げ目標は2033年、観測期間は5年間の計画です。

2024年の区分新設時には、1ミッションあたりの費用上限は10億ドル、打ち上げ目標は2032年とされていました。

観測の狙いとして、NASAは次の3つを挙げています。

  • 太陽系の外で惑星がどのように生まれるか
  • 銀河とその中心にあるブラックホールが宇宙の歴史の中でどう成長してきたか
  • 塵や重い元素が時代とともにどう蓄積してきたか

海外からは、フランス国立宇宙研究センター(CNES)、イタリア宇宙機関(ASI)、ドイツ航空宇宙センター(DLR)、カナダ宇宙庁(CSA)、韓国天文研究院(KASI)、JAXA、英国宇宙庁の7機関が貢献します。
CNESはフランス政府の宇宙戦略を実行する機関です(出典:CNES「CNES」)。
DLRはドイツの航空宇宙研究機関で、ドイツ宇宙庁の機能も持っています(出典:DLR「About us」)。

NASA天体物理学部門のショーン・ドマガル=ゴールドマン部門長は、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡とローマン宇宙望遠鏡に続く流れとして、次の10年をPRIMAで始めたいと述べています。

宇宙業界にとっての意味

今回の決定で、NASAの天文ミッションに「旗艦級と小規模の間」という中型の枠が実際に動き出しました。
12億ドルは、打ち上げ費用を除いた開発費の上限です。
この枠組みでは、最初から費用上限を決めてミッションを選んでいます。

フェーズBへの移行によって、設計と技術開発に予算が付く段階に入ります。
NASAの3つの施設と7つの海外機関が参加するため、観測装置や部品の開発は複数の国に分かれて進むことになります。

NASAは選定の基準として、科学的な価値と開発の実現性のほか、将来の大型ミッションに使える技術かどうかも挙げています。
PRIMAで開発する遠赤外線の観測技術が、その後の大型計画でも評価の対象になるという位置づけです。

今後の注目点

次の大きな節目は、フェーズBのあとに行われる確認審査です。
ここで実施段階へ進むことが認められれば、製造と組み立てに入ります。

確認すべき点は3つあります。

  • 7つの海外機関がそれぞれどの装置・部分を担当するか
  • JAXAがどのような形で参加するか
  • 12億ドルの上限と2033年の打ち上げ目標が今後も維持されるか

打ち上げに使うロケットは、今回の発表では示されていません。

出典

ほしまる
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