天文学と天体物理学の10年調査

天文学と天体物理学の10年調査は、米国科学アカデミーの国立研究会議が約10年ごとに作成する天文学と天体物理学の文献のレビューです。このレポートでは、この分野の現状を調査し、研究の優先順位を特定し、今後10年間の推奨事項を示します。 10年調査は、天文学と天体物理学における科学資金の優先順位付け方法について、研究コミュニティから政府機関への推奨事項を表しています。編集委員会は、トピックパネルと小委員会、専用会議、および各サブ分野の最新状況をまとめたホワイトペーパーの形でのコミュニティからの直接的な入力によって情報を得ています。最新のレポートであるAstro2020は、2021年にリリースされました。 ^{[1] [2] [3] [4]}

最初の報告書「地上天文学：10年計画」は1964年に発表された。^{[5]執筆委員会の委員長は}アルバート・ウィットフォードであった。報告書では、特に中規模の地上光学望遠鏡を含む国家観測施設の建設を推奨している。^{[6] [7]}

2番目の報告書「1970年代の天文学と天体物理学」は1972年に発表されました。^{[8]この委員会は}ジェシー・L・グリーンスタインが委員長を務めました。この報告書は宇宙と地上両方のプログラムの優先順位を勧告し、最終的には超大型干渉電波望遠鏡（VLA ）の建設に貢献しました。^{[6] [7]}

3番目の報告書「1980年代の天文学と天体物理学」は1982年に発表された。^{[7]委員会の委員長は}ジョージ・B・フィールドだった。報告書は「先進X線天体物理学施設」の立ち上げを勧告し、これは1999年にチャンドラX線観測所として実現した。 [9] また、報告書では超長基線干渉計の建設を優先事項として挙げ、ハッブル宇宙望遠鏡（この名前が付く前）とシャトル赤外線望遠鏡施設（後のスピッツァー）についても簡単に触れた。^[6]

第4の報告書「天文学と天体物理学における発見の10年」は1991年に発表された。^[10] 委員会の委員長はジョン・N・バーコールであった。報告書は「宇宙赤外線望遠鏡施設」の打ち上げを勧告し、2003年にスピッツァー宇宙望遠鏡として実現した。^[11]これはNASAのグレート・オブザバトリー計画の4番目で最後のものであった。

第5の報告書『新千年紀の天文学と天体物理学』は2001年に発表された。^{[12]この委員会は}クリストファー・マッキーとジョセフ・H・テイラーが共同議長を務めた。この報告書は、 2021年12月25日に打ち上げられたジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡として知られる次世代宇宙望遠鏡の建設と打ち上げを最優先事項としている。^{[13]この報告書は、現在}アタカマ大型ミリ波干渉計国際協力の一部となっているミリ波干渉計の完成に関する1991年の勧告を再確認している。また、この報告書は、強力な天文学研究プログラムが国家にもたらす利益を検証し、いくつかの大規模プロジェクトに結び付けられた資金の割合について懸念を表明している。^[14]

6番目の報告書「天文学と天体物理学における新世界、新地平」は2010年に発表された。委員会の委員長はロジャー・D・ブランドフォードが務めた。回答すべき科学的疑問に対する勧告には、暗黒エネルギーの性質、太陽系外惑星系の構造、分布、進化、超新星や超高密度天体の合体などの極端なプロセスの詳細な調査、初期の高温宇宙から銀河や銀河団がどのように形成されたかなどが含まれている。^{[15] : 7}この報告書では、技術的な準備状況、スケジュール、資金調達の問題、および基礎科学についても検討している。勧告では、主要な資金提供機関であるNASA、国立科学財団、およびエネルギー省の予想予算に基づいて、さまざまな資金調達シナリオが検討されている。報告書で特定された最優先事項には以下が含まれる。

• 広視野赤外線サーベイ望遠鏡（WFIRST）は、現在ナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡として知られ、ラグランジュ点L2に設置される宇宙望遠鏡であり、太陽系外惑星の調査とカタログ作成を行い、暗黒エネルギーの性質に関する疑問の解決に役立つ可能性があります。
• 大型シノプティック・サーベイ望遠鏡（LSST）は、現在はヴェラ・C・ルービン天文台として知られている、弱い重力レンズ効果を測定し、超新星や地球近傍小惑星などの一時的または移動する現象をマッピングして記録する広視野の地上望遠鏡です。
• 地球に似た太陽系外惑星を研究するための将来のミッションを計画し、基礎を築くための新世界技術開発プログラム
• セロ・チャナントール・アタカマ望遠鏡（CCAT）は、ミリ波およびサブミリ波範囲に感度を持つ地上望遠鏡です。CCATは、若い塵の多い星系や銀河を調査し、同じ場所にあるアタカマ大型ミリ波干渉計の補助として機能します。 ^[16]

その他の優先事項には、重力波を測定するためのレーザー干渉計宇宙アンテナ（LISA）や、ブラックホールと宇宙の大規模構造の進化を調査するための国際X線天文台などがある。報告書はまた、迅速なターンアラウンドと高い科学的リターンを備えた小規模および中規模のミッションのためにエクスプローラープログラムを強化すること、および400万～1億3500万ドルの範囲のプロジェクトに資金を提供するため、国立科学財団内に中規模イノベーションプログラムを設立することを推奨している。 ^{[15] [17]}

2021年11月4日木曜日午前11時（東部標準時）に公開された第7報では、居住可能な太陽系外惑星と地球外生命の探索、ブラックホールと中性子星の研究、銀河の成長と進化の研究という主要目標の達成を支援するために、今後10年間の科学的優先事項と投資が推奨されています。NSFに推奨された最優先事項は、30メートル望遠鏡と巨大マゼラン望遠鏡のプログラムを1つの米国超大型望遠鏡プログラムに統合することでした。 NASAに推奨された最優先事項は、2030年代に打ち上げられる望遠鏡の研究を行う新たなグレート・オブザバトリー・ミッションおよびテクノロジー成熟プログラムを設立することだった。最初の主要プロジェクトとして、推定費用110億ドルのLUVOIR（ハッブルの後継機）とHabEx（スピッツァーの後継機）のハイブリッドを計画し、その後、推定費用がそれぞれ30億ドルから50億ドルのより安価な遠赤外線天文学とX線天文学の設計（オリジンズ宇宙望遠鏡とリンクスX線天文台）を計画する予定である。[ 18 ] [ 19 ] ^{[ 1 ]} NASAは2024年に正式に計画を承認し、開始した。^{[20] [21]}

• 地球科学10年調査
• 永続的な探求と大胆なビジョン
• 天文学会一覧
• 惑星科学10年計画
• 太陽・宇宙物理学10年計画