アメリカ空軍赤外線天体観測

冷戦初期の数十年間、特にスプートニク1号の打ち上げ後、アメリカ空軍（USAF）は弾道ミサイルや衛星の探知と追跡の方法に関心を持つようになった。これらの物体は主に赤外線で放射するため、その赤外線シグネチャを検出しようとするのは自然なことだった。しかし、打ち上げられたロケットの赤外線外観は軌道上の衛星のそれとは大きく異なるため、空軍はスペクトルの赤外線部分の大部分をカバーする一連の赤外線検出器を必要とした。^{[ 1 ]}さらに、空軍は、目標と背景を区別できるように、空にどのような恒久的な背景光源があるかを知る必要があった。^{[ 2 ]}天体光源は検出器の校正にも使用できた。天文学者はまだ赤外線の空をマッピングしておらず、赤外線放射の多くは大気を通過して地上から観測することができなかった。空軍は、1960年代半ばから1970年代、そして1980年代にかけて、いくつかの異なる赤外線波長で空をマッピングするプログラムを開始した。米国国防総省はこのマッピングプログラムを赤外線天体背景と呼んだ。^{[ 1 ]}このプログラムにより、AFCRL、AFGL、RAFGLのカタログが作成された。

USAFのマッピング作業は、2ミクロンスカイサーベイ（IRC）のデータ収集と時期的に重なっていたが、IRCカタログはUSAFの最初の結果が公式に公開される6年前に発行された。^{[ 3 ]}しかし、IRCサーベイは単一の近赤外線バンドでの地上ベースの取り組みであったのに対し、USAFサーベイは中赤外線と遠赤外線をカバーする準軌道宇宙ベースのマルチバンドサーベイであった。^{[ 1 ]}

AFCRL赤外線スカイサーベイは1975年に出版され、3198の天体が含まれていました。^{[ 4 ]} AFCRLはAir Force Cambridge Research Laboratoriesの略です。これらの研究所は元々マサチューセッツ州ケンブリッジにありましたが、1955年にハンスコム空軍基地に移転し、後に空軍地球物理学研究所（AFGL）と改名されました。^{[ 1 ]}カタログの検出には「CRL」番号が付けられており、CRL 618（ウェストブルック星雲）やCRL 2688（エッグ星雲）などのいくつかのよく知られた天体は、通常、天文学文献でCRL番号で参照されます。1965年から1975年の間に、AFCRL光学物理学研究所の赤外線物理学部門は、赤外線天文学専用のエアロビー170観測ロケットを12機打ち上げました。 ^{[ 1 ]} 1971 年 4 月から 1972 年 12 月までの 7 回のロケット飛行のデータが、AFCRL カタログの作成に使用されました。^{[ 5 ]} AFCRL のデータを収集した飛行は、地球の北半球にあるホワイト サンズ ミサイル レンジから打ち上げられたため、空の最も南の領域は観測されませんでした。^{[ 1 ]}

これらのロケットの科学ペイロードは、ヒューズ・エアクラフト社が開発した、主鏡が 16.5 cm のf/3グレゴリアン望遠鏡で構成されていた。望遠鏡の焦点面には、8 個の光導電体が 3 セット配置されていた。1 セットは、3 ～ 5 ミクロンの帯域をカバーするフィルターを備えた 8 個のGe : Hg (ゲルマニウムに水銀をドープ) 検出器、1 セットは、8 ～ 14 ミクロンをカバーするフィルターを備えた Ge:Hg 検出器、1 セットは、16 ～ 22 ミクロンをカバーするフィルターを備えた Ge: Cd検出器である。検出器の実効波長は、4.2、11.0、19.8 ミクロンであった。科学パッケージ全体は、超臨界ヘリウムを使用して 5.5 K まで冷却された。^{[ 1 ]}エアロビーロケットの各飛行では、200 ～ 300 秒間のデータ収集が可能であった。データ取得中、望遠鏡はロケットの縦軸から傾けられ、望遠鏡が空の帯状領域をスキャンできるように、ロケットは毎秒 37.5° の速度で回転した。^{[ 5 ]}

AFGL 4色赤外線スカイサーベイ：4.2、11.0、19.8、27.4 μm での観測カタログは1976 年に発行されました。これには 2363 個のソースが含まれていました。^{[ 6 ]}このカタログは、南オーストラリア州ウーメラから打ち上げられたロケット飛行で収集されたデータを含めることで AFCRL カタログに追加され、空の南領域からのデータを収集できるようになりました。これらの飛行の科学ペイロードに加えられた主な変更は、4.2 ミクロン検出器を24～30 ミクロンをカバーするようにフィルタリングされたSi : P 検出器に交換し、有効波長を 27.4 ミクロンにすることでした。元の 11.0 および 19.8 の検出器は、より感度の高い Si: As検出器に交換されました。 1974年9月4日から17日の間にオーストラリアで3回の飛行が行われた。ホワイトサンズからの飛行と合わせると、この調査は11.0バンドと19.8バンドで空の90%をカバーした。^{[ 6 ] [ 1 ]}

AFGL 4色赤外線スカイサーベイ補足カタログは1977年に発行されました。このカタログには、AFGLカタログのデータ処理の最終段階で除外され、そのためAFGLに含まれなかった天体が含まれています。AFGLの発行後、個人的なやり取りや学術誌の発表により、除外された天体の一部が実在することが判明しました。補足カタログには、除外された天体が含まれていますが、補足カタログのリストには多数の誤検出が含まれていることに注意が必要です。^{[ 7 ]}

改訂版AFGL赤外線スカイサーベイカタログは1983年に発行された。AFGLカタログに掲載されていた多くの誤った検出結果は、このカタログから削除された。また、その後地上観測で検出されたAFGL天体については、より正確な位置が示された。^{[ 8 ]}

これらのカタログの複数に掲載されている天体は、一貫した番号が付けられているため、例えば、卵星雲はCRL 2688、AFGL 2688、RAFGL 2688となっています。

空軍の地図作成プログラムは、戦略防衛構想が資金の大部分を流用し、IRAS衛星が赤外線による空のより高感度な調査を提供したため、1980年代初頭に中止された。^{[ 1 ]}

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