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太陽重力レンズまたは太陽重力レンズ（SGL ）は、重力レンズと呼ばれる物理的効果を持つ大きなレンズとして太陽を使用する理論的な方法です。[ 1 ]これは、居住可能な系外惑星を直接画像化する最良の方法の1つと考えられています。
太陽重力レンズは、驚くべき特性を持ち、最大で約 100 倍の明るさ増幅を提供します。10 11 (at1 μm ）と極めて高い角度分解能（～10 −10秒角）。[ 2 ]
アルバート・アインシュタインは1936年に、太陽の縁をかすめる同じ方向からの光線が、太陽から約542天文単位の焦点に収束すると予測した。[ 3 ]この距離に太陽から配置された探査機は、太陽を重力レンズとして利用し、太陽の反対側にある遠方の物体を拡大することができる。探査機の位置は、太陽に対する異なるターゲットを選択するために必要に応じて移動できる。1979年、フォン・R・エシュルマンは、太陽を大きなレンズとして使用することを最初に提案した著者である。[ 4 ]
太陽の重力場は、光が太陽に近づくほど光を強く曲げます。太陽の反対側を通過する光線は焦点で交わり、太陽から太陽の中心を通る線に沿って一連の点を形成します。太陽コロナは活発で動的な大気を持っているため、太陽の近くを通過する光線は、大気の粒子によって影響を受けます。[ 5 ]
SETIsail、後にFOCALと呼ばれる探査機が1993年にESAに提案されたが、困難な任務になると予想されている。探査機が542AUを通過すれば、より遠くで焦点に集まる光線が太陽コロナの歪みからより遠くまで進むため、レンズの拡大能力はより遠い距離でも作用し続けるだろう。
2020年、NASAの物理学者スラバ・トゥリシェフは、太陽重力レンズミッションによる系外惑星の直接マルチピクセル撮像および分光観測のアイデアを発表した。このレンズは、 6ヶ月の積分時間で30パーセク（98光年）離れた系外惑星の画像を約25kmスケールの表面解像度で再構成でき、表面の特徴や居住可能性の兆候を見るのに十分である。[ 2 ]彼の提案は、NIAC 2020（ NASA先端概念研究所）のフェーズIIIに選ばれた。[ 6 ]トゥリシェフは、現実的なサイズのソーラーセイル（ 103 m2の羽根約16枚）を使用して、近日点で必要な高速（約150 km/秒）を達成し、17年で547 AUに到達することを提案している。[ 7 ]