GUSTO（望遠鏡）

GUSTO（銀河系/銀河系外ULDB分光テラヘルツ観測所）は、星間物質からの微細構造線放射を測定するための赤外線望遠鏡を搭載した高高度気球ミッションです。このミッションはNASAのエクスプローラーズプログラムによって開発され、2023年12月31日に南極から打ち上げられました。^[1]

GUSTOは、すべての恒星と惑星が形成されるガスと塵である星間物質のライフサイクルに関する初の完全な研究を提供することが期待されています。^{[2] [信頼できない情報源? ]}このミッションは、NASAのエクスプローラー計画のミッション・オブ・オポチュニティ（MO）であり^{[3] [2] [信頼できない情報源? ]}、約4,000万ドルの費用がかかると予想されています。^{[4] [5]}これは、2012年1月15日に打ち上げられた成層圏テラヘルツ観測所（STO）と、2016年12月8日に打ち上げられたSTO-2という2つの先駆的または「パスファインダー」ミッションから得られた経験に基づいています。^{[4] [5]}主任研究者は、アリゾナ州ツーソンにあるアリゾナ大学のクリストファー・ウォーカーです。^{[4] [5]}

望遠鏡は超圧気球によって宇宙の端、南極上空36km（22マイル）の成層圏まで持ち上げられた。^{[6] [7]望遠鏡は、}電磁スペクトルの遠赤外線（FIR）部分の「炭素、窒素、酸素のテラヘルツ線」と呼ばれる3つの特定の領域で、天の川銀河と大マゼラン雲の一部をマッピングした。^[7]

GUSTOは2023年12月31日午前6時30分（UTC）^[1]に南極のマクマード基地から打ち上げられ、57日7時間38分空中に留まり、2024年2月26日に南極に無事着陸した。^{[1] GUSTOは}米国各地のいくつかの基地から制御・監視されていた。^[5]

GUSTO の目的は、分子雲(恒星の育成場とも呼ばれる)の形成から、恒星の誕生と進化、星間ガス雲の形成、そしてサイクルの再開まで、恒星のライフサイクルのすべての段階について、初めての完全な分光学的研究を提供することです。^{[4]これは、}星間物質の組成、エネルギー、およびダイナミクスを決定するのに役立ちます。^{[2] [信頼できない情報源? ]これは、3 つの特定の}遠赤外線(FIR) 波長を同時に観測することによって行われます。^{[2] [信頼できない情報源? ]}研究者は、「このユニークで斬新なデータの組み合わせは、星間物質の複雑さを解明するために必要な情報を提供します」と述べています。^[7]

ゴンドラ、航空電子機器、太陽電池パネルは、ジョンズ・ホプキンス応用物理学研究所から提供された。アリゾナ大学ツーソン校は、マサチューセッツ工科大学（MIT）、アリゾナ州立大学、オランダ宇宙研究所（SRON）、バージニア・ダイオード社（VDI）、ボール・エアロスペースとの共同作業で構築された極低温テラヘルツ放射超伝導ヘテロダイン検出器のアレイを望遠鏡に提供した。^{[4] [5] [7]}検出器は、それぞれ158μm、63μm、205μmの炭素、酸素、窒素のテラヘルツ線を測定します。^{[2] [信頼できない情報源？ ]}

気球に搭載されたゴンドラと機器の重量は約2,000 kg (4,400 lb) ^[5]で、大きさは幅約6 m、高さ約6 m (20 ft × 20 ft) です。望遠鏡には直径90 cm (35 in) の鏡があり^{[4] 、そこから光をクライオスタット内の超伝導検出器に導きます。検出器はクライオスタット内で -269 °C (-452 °F) に保たれます[5]}。

当初は ULDB (超長時間気球) 超圧気球での使用が提案されましたが、気球の適格性に関する問題により、代わりに 3,900 万立方フィートの容積を持つゼロ圧気球が使用されました。この気球は NASA の気球プログラム オフィスから提供されました。

この飛行は、南極の夏に発生する高気圧と呼ばれる気象現象を利用するように設計されていた。風の渦により、気球は南極上空を55日から120日間円飛行する。 ^{[6] [4]} GUSTOの回復は不確実であった。南極の冬が進むにつれて極渦が弱まり、気球が南極を離れて北に漂う可能性があった。^[5] 2024年2月26日にミッションが完了すると、GUSTOはパラシュートで降下し、南極の土壌に安全に着陸した。^[1]