概要

IRTS は、日本で初めて地球周回軌道に投入された赤外線天体観測用の望遠鏡です。高感度で広範囲な赤外線サーベイ観測を行うことを目的として、日本の宇宙科学研究所 (ISAS) によって開発され、多目的の宇宙実験プラットフォームである Space Flyer Unit (SFU) に搭載されました。
観測対象は、黄道光、星間物質、宇宙背景放射、IRAS点源 (晩期型星など) など多岐にわたります。
観測は1995年3月30日に開始され、超流動液体ヘリウムを使い切った4月26日に終了しました。

SFU は、一定期間の軌道上での運用後、回収・再利用可能な人工衛星として、日本の宇宙開発事業団 (NASDA)、宇宙科学研究所 (ISAS)、新エネルギー・産業技術総合開発機構 (NEDO)、無人宇宙実験システム研究開発機構 (USEF) の共同プロジェクトとして開発されました。直径約 4. m、高さ約 2.8 m、重量約 4 t の大型衛星で、IRTS の他、多数の科学・工学実験装置を搭載し、宇宙開発事業団 (NASDA) のHIIロケットによって、1995年3月18日に打ち上げられました。高度約 300-500 km、傾斜角 28.5 度の位相同期軌道を、1周約 90分の周期で周回し、1996年1月13日に米国のスペースシャトル (STS-72) によって回収されました。

観測装置について

望遠鏡本体は口径 0.15 m のリッチー・クレチアン式反射望遠鏡で、焦点面には、4 つの観測器が搭載されており、それぞれが赤外線の異なる波長帯域をカバーしています。

液体ヘリウムを使った冷却システムを搭載しており、望遠鏡全体を 2 K まで冷却することによって望遠鏡自身の熱放射を極限まで減らし、観測装置の性能を最大限に引き出しました。

Near-Infrared Spectrometer (NIRS)

NIRS は、近赤外線領域 (1.4 μm から 4.0 μm) の分光観測を行う装置です。近赤外線宇宙背景放射、3.3 μm の星間 UIR バンド放射、黄道光などの拡散天体の絶対分光測光を行う装置として設計されました。2 つのリニア検出器アレイ（各 12 ピクセル）を持つ回折格子分光器で、観測視野は 8分角、波長分解能は 0.13 μm です。

Mid-Infrared Spectrometer (MIRS)

MIRS は中赤外線領域 (4.5 μm から 11.7 μm) の分光観測を行う装置です。32個の Si:Bi 光導電体検出器が搭載され、観測視野は 8分角、波長分解能は 0.23 - 0.36 μm です。コールドシャッターを閉じることでバックグラウンドデータを取得でき、内部校正器により、正確な絶対フラックスの決定を可能としました。

Far-Infrared Line Mapper (FILM)

FILM は遠赤外線領域での分光観測を行います。158 μm での炭素イオンと 63 μm での酸素原子の放射線と炭素イオン線近傍の連続放射を 8分角の空間分解能で同時に観測するように設計された回折格子分光器です。1.8 K までヘリウム冷却された望遠鏡と応力および非応力 Ge:Ga 検出器を使用し、スペクトルスキャナーを使用して線発光と連続発光を区別することにより、非常に高い感度と精度が達成されました。

Far-Infrared Photometer (FIRP)

FIRP は、サブミリ波長域の散光天体の観測に最適化された 4 バンド光度計です。直径 0.5 度の口径で、150 μm、250 μm、400 μm、700 μm の 4 つの波長域の絶対測光観測を同時に行います。この装置は閉ループ型 ³He 補助冷凍機構を持ち、0.3 K まで冷却することができます。FIRPは、遠赤外線領域での明るさを高感度で測定することが可能です。

得られた成果

IRTS は、ミッション期間の28日間で、全天の 7 % を高感度で観測しました。特に重要な成果の一つとして、多環芳香族炭化水素分子、またはその分子構造を含む有機質の物質が、銀河系の星間空間に、広く、しかも大量に存在していることを世界で初めて発見しました。その観測結果は、太陽系内天体の研究から銀河系の構造研究、さらに宇宙論の研究に至るまで幅広い分野で大変貴重な情報を提供しています。

出版ガイドライン

IRTSのデータに基づく科学的成果を学術誌や会議録に発表する際には、謝辞に以下の一文を含めるようお願いします。

“This research is based on observations with IRTS, a joint project by ISAS and NASA”

また、以下の論文の少なくともひとつを参考文献として掲載してくださいますようお願いいたします。

• IRTS mission: Murakami et al. (1996 PASJ)
• NIRS: Noda et al. (1996 SPIE)
• MIRS: Roellig et al. (1996 SPIE)
• FILM: Shibai et al. (1996 SPIE)
• FIRP: Hirao et al. (1996 SPIE)