淡いブルーのドット

淡いブルーのドット
約60億キロメートル（37億マイル）離れたところから見ると、地球は深宇宙の中の小さな点、つまり右端の光の帯のほぼ半分にある青みがかった白い点のように見えます。
アーティスト	ボイジャー1号
年	1990
タイプ	天体写真
位置	惑星間空間
所有者	米航空宇宙局（NASA）

「ペイル・ブルー・ドット」は、1990年2月14日にボイジャー1号宇宙探査機が、約60億キロメートル（ 37億マイル、40.5天文単位）という前例のない距離から撮影した地球の写真であり、その日の太陽系の家族のポートレートシリーズの一部である。

この写真では、地球の見かけの大きさは1ピクセル未満で、カメラに反射された太陽光の帯の中に、広大な宇宙を背景にした小さな点として地球が映っています。 ^[1] NASAの委託を受け、天文学者で作家のカール・セーガンの提唱によって生まれたこの写真は、セーガンの1994年の著書「ペイル・ブルー・ドット」の中で、宇宙の中での人類の微小で儚い位置を表すものとして解釈されています。^[1]

この写真は、1977年に太陽系外縁部の調査を目的に打ち上げられた宇宙船ボイジャー1号によって撮影された。主任務を終えて太陽系を出たボイジャー1号は、セーガンの提案もあって、カメラを向けて地球の最後の画像を撮影するという決断に至った。^[2]

長年にわたり、この写真は何度も再検討され、祝われており、NASA は記念日を認め、鮮明さと詳細さを高めた更新バージョンを発表しています。

1977年9月、NASAは、太陽系外縁部と最終的には星間空間を調査するミッションを遂行するために、722キログラム（1,592ポンド）のロボット宇宙船ボイジャー1号を打ち上げた。^{[3] [4]} 1979年に木星系、 1980年に土星系に遭遇した後、同年11月に主要ミッションの完了が宣言された。ボイジャー1号は、 2つの最大の惑星とその主要な衛星の詳細な画像を提供した最初の宇宙探査機であった。

この宇宙船は、現在も時速64,000キロメートル（40,000マイル）で飛行しており、地球から最も遠い人工物であり、太陽系を離れた最初の物体です。^[5]そのミッションは延長され、今日まで続いており、カイパーベルト、太陽圏、星間空間を含む太陽系の境界を調査することを目的としています。打ち上げ以来、定期的なコマンドを受信し、データを深宇宙ネットワークに送信しています。^{[3] [6] [7]}

ボイジャー1号は土星に遭遇するまでの間だけ活動すると予想されていた。1980年に探査機が土星を通過したとき、セーガンは探査機が地球の最後の写真を撮影するというアイデアを提案した。^{[8]彼は、地球は}ボイジャーのカメラでは細部まで捉えられないほど小さく見えるため、そのような写真に科学的価値はあまりないだろうと認めたが、宇宙における人類の位置づけに関する視点としては意味があるだろうと認めた。^[8]

NASAのボイジャー計画に携わる多くの人々がこのアイデアを支持していたが、太陽に非常に近い地球の写真を撮ると、宇宙船の画像システムに修復不可能な損傷を与える恐れがあるとの懸念があった。セーガンのアイデアが実行に移されたのは1989年になってからだったが、機器の調整により作業はさらに遅れ、ボイジャー1号への無線コマンドを考案して送信した人員も解雇されたり、他のプロジェクトに異動させられたりした。最終的に、NASA長官 リチャード・トゥルーリーが写真を撮影するよう仲裁した。^{[5] [9] [10]}太陽の周りを回る地球を引き続き撮影するという提案は却下された。^[11]

ボイジャー1号の撮像科学サブシステム（ISS）は、2台のカメラで構成されています。空間的に拡張された画像撮影に使用される焦点距離200 mmの低解像度の広角カメラ（WA）と、特定のターゲットの詳細な画像撮影を目的とした、焦点距離1500 mmの高解像度の狭角カメラ（NA）です。ペールブルードットを撮影したカメラです。両方のカメラは低速スキャンビジコン管タイプで、管の前にあるフィルターホイールに取り付けられた8つの色付きフィルターが取り付けられていました。^{[12] [13]}

課題は、ミッションが進むにつれて、撮影する対象がますます遠くなり、暗くなるため、許容できる品質を達成するには、より長い露出とカメラの回転（パン）が必要になることでした。通信能力も距離とともに低下し、画像システムで使用できるデータモードの数が制限されました。^[14]

ペイル・ブルー・ドットを含む「ファミリー・ポートレート」シリーズの撮影後、NASAのミッション・マネージャーはボイジャー1号にカメラの電源を切るよう指示した。これは、宇宙船が残りのミッション期間中、他の重要な場所の近くを飛行する予定がない一方で、まだデータを収集している他の機器は星間空間への長い旅のために電力を必要としていたためである。^[15]

宇宙船に中継されるコマンドシーケンスの設計と各写真の露出時間の計算は、NASAジェット推進研究所の宇宙科学者キャンディ・ハンセンとアリゾナ大学のキャロリン・ポーコによって開発されました。^[9]コマンドシーケンスはその後コンパイルされ、1990年2月14日午前4時48分（GMT）に撮影された画像とともにボイジャー1号に送信されました。 ^[16]当時、宇宙船と地球の距離は40.47天文単位（60億5500万キロメートル、37億6200万マイル）でした。^[17]

カメラからのデータは当初、搭載されたテープレコーダーに保存された。マゼランとガリレオのミッションが深宇宙ネットワークを優先的に使用していたため、地球への送信も遅れた。その後、1990年3月から5月にかけて、ボイジャー1号は60枚の画像を地球に送り返した。無線信号は光速で約5時間半かけて移動した。^[5]

受信されたフレームのうち3枚には、地球が何もない空間に浮かぶ小さな光点として写っていた。各フレームは、それぞれ青、緑、紫の異なるカラーフィルターを使用して、露出時間をそれぞれ0.72秒、0.48秒、0.72秒に設定して撮影された。その後、3枚のフレームが再合成され、Pale Blue Dotとなった画像が作成された。^{[18] [19]}

各フレームを構成する64万個のピクセルのうち、地球が占めるピクセルは1つ未満（NASAによると、1ピクセルの0.12）です。写真全体の光の帯はアーティファクトであり、太陽と地球の相対的な近さにより、カメラの一部とサンシェードに太陽光が反射した結果です。^{[5] [20]} ボイジャーの視点は黄道から約32°上でした。詳細な分析により、カメラは月も検出したことがわかりましたが、特別な処理なしでは見ることができないほど暗すぎます。^[19]

狭角カメラで撮影された「青白い点」は、太陽と地球および金星を含む宇宙領域を写した広角カメラ写真から作成された合成画像の一部としても公開された。広角画像は、青白い点と金星の類似写真の2枚の狭角画像に挿入されている。広角写真は、散乱した太陽光でカメラのビジコン管が飽和するのを避けるために、最も暗いフィルター（メタン吸収帯）と可能な限り短い露出時間（5ミリ秒）で撮影された。それでも、結果は、カメラの光学系と太陽からの多重反射を伴う明るく焼けた画像となり、太陽面の実際の寸法よりもはるかに大きく見える。太陽の周りの光線は、広角レンズの前に取り付けられた較正ランプの回折パターンである。^[19]

地球が写真の中で青い点として見えるのは、主に大気中の太陽光のレイリー散乱によるものである。地球の大気中では、青色光などの短波長の可視光は赤色光などの長波長の光よりも大きく散乱されるため、地球から見ると空は青く見える。^{[21] [22]}（海も地球の青さに貢献しているが、散乱ほどではない。^[21]）地球が濃い青ではなく、淡い青色の点として見えるのは、雲に反射された白色光が散乱した青色光と組み合わさるためである。^[22]

地球の遠紫外線から近赤外線までの反射スペクトルは、観測されている他のどの惑星とも異なっており、地球上に生命が存在することが部分的に原因となっている。^[22]地球の青さの原因であるレイリー散乱は、可視光を実質的に吸収しない大気中で増強される。これは、例えば、有機のもや粒子が青色の可視波長で強く吸収するタイタンの橙茶色とは異なります。 ^[23]地球の豊富な大気中の酸素は光合成生物によって生成され、大気中の有機物を酸化して水と二酸化炭素に変換し、大気を可視光に対して透明にし、レイリー散乱を大幅に可能にして青色光の反射率を強くします。^[22]

カール・セーガンは、1994 年の著書「Pale Blue Dot」の中で、この写真の持つ大きな意義について次のように述べています。

この遠く離れた視点から見ると、地球は特に興味深いものではないように思えるかもしれません。しかし、私たちにとっては違います。もう一度、その点について考えてみてください。そこがここです。そこが故郷です。そこが私たちです。あなたが愛する人、あなたが知っている人、聞いたことのある人、かつて存在したすべての人間が、その上で人生を全うしました。私たちの喜びと苦しみの総体、何千もの自信に満ちた宗教、イデオロギー、経済理論、すべての狩猟者と採集者、すべての英雄と臆病者、すべての文明の創造者と破壊者、すべての王と農民、すべての若い恋人たち、すべての母親と父親、希望に満ちた子供、発明家と探検家、すべての道徳の教師、すべての腐敗した政治家、すべての「スーパースター」、「最高指導者」、人類の歴史上のすべての聖人と罪人が、太陽の光に浮かぶ塵の粒の上にそこに住んでいました。

地球は、広大な宇宙の舞台の中の、ごく小さな舞台です。将軍や皇帝たちが栄光と勝利を収めて、ほんのわずかな点の支配者になるために流した血の川のことを考えてみてください。このピクセルの一角の住民が、ほとんど区別のつかない他の一角の住民に及ぼした果てしない残虐行為、彼らの誤解の頻繁さ、彼らが互いを殺し合うことへの熱意、彼らの憎しみの激しさを考えてみてください。

この淡い光の点によって、私たちの態度、私たちが想像する自己重要感、私たちが宇宙で何らかの特権的地位にあるという妄想が試される。私たちの惑星は、包み込むような巨大な宇宙の暗闇の中の孤独な点である。私たちの無名さ、この広大な空間の中で、私たちを私たち自身から救うためにどこかから助けが来る兆しはまったくない。

地球は、今のところ生命が存在することが知られている唯一の世界です。少なくとも近い将来、人類が移住できる場所は他にはありません。訪れることはできますが、定住することはまだできません。好むと好まざるとにかかわらず、今のところ地球は私たちが立ち上がる場所です。

天文学は謙虚になり、人格を形成する経験であると言われています。この小さな地球の遠景ほど、人間のうぬぼれの愚かさをよく示すものはないでしょう。私にとって、この写真は、私たちが互いにもっと親切に接し、私たちが知る唯一の故郷である淡い青い点を保護し、大切にする責任を強調しています。

— カール・セーガン^[24]

2015年、NASAはこの写真の25周年を記念した。ボイジャー計画の科学者エド・ストーンは次のようにコメントした。「25年前、ボイジャー1号は地球を振り返り、『淡い青い点』を目撃した。この画像は、私たちが故郷と呼ぶ場所への驚きを今も呼び起こし続けている。」^[25]

2020年、NASAはボイジャーのオリジナル写真の30周年を記念して、最新の画像処理技術を使用して「元のデータと画像を企画した人々の意図を尊重するよう努めながら」取得した新しいバージョン「Pale Blue Dot Revisited」を公開した。明るさのレベルと色は地球を含む領域を強調するために再調整され、画像は拡大され、元の画像よりも明るく、粒子が粗くなくなった。太陽の方向は画像が最も明るい下部に向かっている。 ^{[16] [26]}

同じ機会を祝って、カール・セーガン研究所は数人の著名な天文学者がセーガンの「淡い青い点」のスピーチを朗読するビデオを公開した。^[27]

• セーガン、カール; ヘッド、トム (2006)。カール・セーガンとの対話 (第 1 版)。アメリカ合衆国:ミシシッピ大学出版局。ISBN 1-57806-736-7。
• セーガン、カール、ダイソン、フリーマン、アゲル、ジェローム (2000)。カール・セーガンの宇宙とのつながり: 地球外からの視点。ケンブリッジ大学出版局。pp. XV、302。ISBN 0-521-78303-8。

ウィキメディア・コモンズには、 Pale Blue Dotに関連するメディアがあります。

• カール・セーガンが『ペイル・ブルー・ドット』を朗読する音声録音（米国議会図書館）
• セーガンの有人宇宙飛行の根拠 –スペースレビューの記事
• パンゲアデーのために制作されたビデオでは、サガンが「Pale Blue Dot」を朗読している。
• ビデオ (3:30) – カール・セーガン朗読 – YouTubeのオリジナル版
• ビデオ (3:26) – カール・セーガン朗読 – YouTubeの公式バージョン
• カッシーニの淡い青い点 –欧州宇宙機関