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高性能サーベイカメラ（ ACS）は、ハッブル宇宙望遠鏡（HST）に搭載された第3世代の軸上観測装置である。ACSの初期設計と科学的機能は、ジョンズ・ホプキンス大学を拠点とするチームによって定義された。ACSは、ボール・エアロスペース・アンド・テクノロジーズ社とゴダード宇宙飛行センターで徹底的に組み立てられ、テストされ、コロンビア号の貨物室に搭載される前にケネディ宇宙センターで最終的な飛行準備完了の検証を受けた。2002年3月1日にサービスミッション3B（ STS-109）の一環として打ち上げられ、3月7日にHSTに搭載され、最後のオリジナル装置であった微光天体カメラ（FOC）と交換された。ACSの当時の費用は8,600万ドルであった。[1]
ACS は非常に多用途な装置で、HST に搭載された主要な画像撮影装置となりました。他の HST 装置に比べて、ACS にはいくつかの重要な利点がありました。紫外線から近赤外線のスペクトル領域をカバーする 3 つの独立した高解像度チャンネル、大きな検出器領域と量子効率 ( HST の発見効率を 10 倍に高める結果となった)、豊富なフィルター、コロナグラフ、偏光、グリズム機能です。ACS で行われた観測は、ハッブル ウルトラディープ フィールドで例示されるように、天文学者に比類のない高感度による宇宙の眺めを提供し、太陽系の彗星や惑星から最も遠いクエーサーまで、幅広い天文現象を網羅しています。
チャネルと検出器
ACS には 3 つの独立したチャネル (1 つは現在無効) が含まれており、それぞれが特定の科学的タスクに最適化されています。
ワイドフィールドチャネル (WFC)
WFCはACSで最も利用されているチャンネルです。その検出器は、Scientific Imaging Technologies (SITe)製の2つの接合された2048x4096、15μm/ピクセルの電荷結合素子(CCD)で構成され、合計16メガピクセルです。WFCプレートスケールはピクセルあたり0.05インチで、有効視野は202インチ×202インチです。WFC検出器のスペクトル範囲は350～1100 nmです。[2]
このチャネルの使用例としては、銀河系の中心核に 16 個の太陽系外惑星候補を発見したSWEEPSが挙げられます。
高解像度チャンネル (HRC)
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2007年以来、電気系統の故障により永久的に使用不能となっているHRCは、狭い視野で極めて鮮明な画像を提供した。
HRC 検出器は 1024×1024 SITe CCD で、WFC よりも視野 (26 インチ×29 インチ) は小さいですが、空間サンプリング (ピクセルあたり 0.025 インチ) は 2 倍です。この検出器は、近紫外線波長 (<350 nm) では WFC よりも大幅に感度が優れています。
このチャンネルは、明るい星の周りのかすかな物体を撮影するために 2 つの光抑制オプションを使用し、明るい光源に近いターゲットのコントラストを 10 倍向上させました。1 つ目は、2 つの掩蔽スポット (視野の中心にある直径 1.8 インチのスポットと、コーナーに近い直径 3.0 インチのスポット) を含む、制御可能なコロナグラフ マスクです。最初のスポットは、2 つのスポットのうち最も人気があり、たとえば、近くの明るい星の周りの星周ディスクや明るいクエーサーのホスト銀河を撮影する場合に使用されます。2 つ目は、HRC デュワー ウィンドウの入口にある、幅 0.8 インチ、長さ 5 インチのいわゆるFastie Finger です。
ソーラーブラインドチャネル（SBC）
SBC のマルチアノードマイクロチャネルアレイ (MAMA) は、115～170 nm の波長範囲の紫外線に最適化された低バックグラウンド光子計数装置です。光電陰極、マイクロチャネルプレート、アノードアレイで構成されています。空間サンプリングは 1 ピクセルあたり 0.034 インチ x 0.030 インチ、視野は 34.6 インチ x 30.0 インチです。[4] ACS SBC は、実際には宇宙望遠鏡イメージング分光器(STIS)のフライトスペアです。
ACS の問題と修正 2006–2009
2006年6月25日、ACSは電子故障に見舞われた。冗長化された（サイド2）電子回路で正常に電源が投入された。CCD検出器を含む機器サブシステムはエンジニアリングテスト後に動作することが証明され、ACSは2006年7月4日に科学観測を再開した。[5] [6] 2006年9月23日、ACSは再び故障したが、10月9日までに問題は診断され解決された。[7]
2007年1月27日、ACSはバックアップ電源の短絡により故障した。[8]機器のソーラーブラインドチャンネル（SBC）は、サイド1の電子機器を使用して2007年2月19日に稼働を再開した。
ワイドフィールドチャンネル（WFC）は2009年5月にSTS-125によってサービスに復帰した。しかし、高解像度チャンネル（HRC）はオフラインのままである。[9]
ギャラリー
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組み立て中の ACS。 -
2002 年のNGC 3370の ACS 広域フィールド チャネル (ACS/WFC) 画像。 -
2005 年のセレスの ACS 高解像度チャンネル (ACS/HRC) 画像。
フィルターと分散機
ACS には、3 つのホイールに分散された 38 個のフィルターと分散器のセットがあります。これらのホイールのうち 2 つは HRC と WFC の光路で共有され、3 つ目は SBC 専用です。HRC と WFC の要素は、11 個の広帯域フィルター、1 個の中帯域フィルター、5 個の狭帯域フィルター、3 個の可視偏光子と 3 個の紫外線偏光子、HRC 用の 1 個のプリズム、および 1 個のグリズム(580～1100 nm) で構成されています。フィルターのうち 4 個は近紫外線の帯域通過を備えているため、HRC でのみ使用できます。主要な広帯域フィルターは、地上ベースのスローン デジタル スカイ サーベイ(SDSS) のu、g、r、i、およびzフィルターに相当します。3 つの個別のセグメントに分割された 5 つの線形ランプ フィルターはそれぞれ 380 nm から 1070 nm までの連続的なイメージング機能を提供するため、赤方偏移の広い範囲にわたる輝線の適切なサンプリングが保証されます。HRC がアクセスできるのは中央のセグメントのみです。 SBC ホイールには、1 つの中帯域フィルター (Lyα)、5 つのロングパス フィルター、および 2 つの対物プリズムが搭載されています。
タイムライン
- 2002年3月7日、ACSがハッブル宇宙望遠鏡[10]（STS-109）に設置された。
- 2006年6月19日; ACS/WFCとHRCは低電圧電源の問題によりオフラインになった [11] [1]
- 2006年7月4日ACSはバックアップ電子機器に切り替えて科学観測を再開した[6]
- 2006年9月23日、ACSは再びオフラインになった[7]
- 2006年10月9日ACSの問題が診断され解決されました。[7]
- 2007年1月27日、ACSはバックアップ電源の短絡により故障した。[8]
- 2009年、ACS/WFCが修理された[11]（STS-125）
参照
参考文献
- ^ ab マッキー、マギー。「NASA、ハッブルのメインカメラの復活を試みる」。ニューサイエンティスト。
- ^ 「ACS 検出器」. STScI.
- ^ 「HubbleSite: 画像 - これまでで最も鮮明な火星のカラー画像」hubblesite.org。
- ^ 「4.4 SBC MAMA - HST ユーザードキュメント」hst-docs.stsci.edu . 2020年12月9日閲覧。
- ^ 「Advanced Camera for Surveys Update」STScI. 2006-06-30. 2012-08-05時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ ab 「ハッブルの高性能サーベイカメラ、宇宙探査を再開」（プレスリリース）。STScI。2006年7月12日。
- ^ abc 「ハッブルACSステータスレポート#3」。宇宙望遠鏡科学研究所。2012年5月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年1月10日閲覧。
- ^ ab 「エンジニアがハッブルの科学機器の1つに関する問題を調査」（プレスリリース）。NASA 。 2007年1月29日。2007年5月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年5月8日閲覧。
- ^ Harwood, William (2009年5月17日). 「新しく修理された計器のカメラの一部が復活」. Spaceflight Now. 2009年5月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年5月17日閲覧。
- ^ 「NASA: ハッブル宇宙望遠鏡のメインカメラがオフライン、一部の科学情報が失われる」Space.com 2007年1月29日。
- ^ ab 「調査用先進カメラの修理」www.spacetelescope.org。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズの調査用先進カメラに関連するメディア- ジョンズ・ホプキンス大学の ACS Web サイトには、機器、地上較正キャンペーン、検出器、フィルターの詳細な説明が記載されています。
- 宇宙望遠鏡科学研究所 (STScI) の ACS Web サイト
- 公開されているすべてのACS画像
- ハッブル宇宙望遠鏡のギャラリーにあるACSを含むHST画像のコレクション
- ESA/ハッブルのACS