人類が太陽系の外に足を踏み出すとしても、あてどもなく旅に出るということはないだろう。おそらくは調査や（可能であれば）移住を目的に、別の太陽系に向けてコースを定めるはずだ。そしてそのときに選ぶ行き先は、アメリカ航空宇宙局（NASA）の新しい惑星探索衛星が発見したものになるかもしれない。

「TESS（Transiting Exoplanet Survey Satellite、系外惑星探査衛星）」と呼ばれるこの衛星は、4月18日午後6時51分（米国東部標準時）に民間宇宙開発企業スペースXのロケット「ファルコン9」に乗って宇宙に飛び出した。

TESSは特殊な楕円軌道から太陽系の外にある地球型の惑星を探して観測を行う。先輩にあたる「ケプラー」よりさらに野心的な試みで、人類が発明した探査機がその歴史が続くうちにたどり着けるかどうかというような広大な銀河系で、わたしたちの太陽系に比較的近い異世界を探しに行くのだ。

2,300個の系外惑星を発見したケプラー

ケプラーと同様、TESSは恒星が発する光のわずかな変化をとらえるように設計されている。天文学の世界で「トランジット」と呼ばれるこの現象は、惑星が主星の前を通り過ぎる「食」が起こったことの手がかりとなる。

ケプラーもトランジットを観測していたわけだが、この宇宙望遠鏡は人類の宇宙観を根本的に変えた。30年前、天文学者は太陽系に存在する惑星を9個（冥王星は準惑星であることが判明したため、正確には8個）しか知らなかった。

90年代から2000年代半ばにかけていくつかの惑星が発見されたが、それでも10年ほど前までは、いわゆる系外惑星は希少なのか、それともたくさんあるのかということはわからなかったのだ。同時に、地球のように液体状の水があり気候条件も整った惑星、つまり生命体が生きられる星は存在するのかも謎だった。

2009年に打ち上げられたケプラーによって、こうした状況が大きく変化した。ケプラーの探査領域は広い銀河系のごくわずかな範囲に過ぎなかったが、確認済みのものだけで2,300個以上の系外惑星を発見しており、うち数十個には液体の水が存在する可能性がある。これに基づき、天文学者は銀河系では惑星の数は恒星より多く、なかには居住可能な星も存在すると考えている。

一方、TESSは地球に近い系外惑星を見つけるようデザインされている。ケプラーが地球より数百光年から数千光年離れたところにある天体を「深く狭く」観測したのに対し、TESSは「広く浅い」探査を行う。具体的には16.8メガピクセルの光学カメラ4台を使い、ケプラーの400倍に近い広さの空間を観測する計画だ。

太陽系に近い地区の「国勢調査」

各カメラには7個のレンズが付いており、宇宙の光を4つあるCCDイメージセンサーに集める。カメラ1台で赤経と赤緯それぞれ24度分の区画をカヴァーすることが可能だ。NASAの天体物理科学部門の系外惑星・恒星天体物理学研究所所長を務めるパディ・ボイドは、「画角が驚くほど広く、オリオン星雲すらカヴァーできます」と話す。ボイドはTESSの客員研究員プログラムの責任者でもある。

4台のカメラが撮影した画像を重ねると96度分となり、南北ともに緯度にして90度相当を見ることができる。TESSは毎月、宇宙の違う空間を観測し、終わると隣接する次の区画に向けて回転する。

対象となる範囲には約20万個の恒星があり、地球からの距離はどれも10〜300光年だ。探査期間は2年を予定しており、最初の年は南半球の空、2年目は北半球の空を観測する。

マサチューセッツ工科大学（MIT）カブリ天体物理宇宙研究機構のシニアリサーチャーのジョージ・リッカーは、「太陽系に近い地区の国勢調査をするようなものです」と説明する。リッカーはTESSのプロジェクトリーダーで、研究チームは系外惑星の可能性がある天体を2万個特定することを目指している。

このうち500個は、半径が地球の2倍に満たないほどの大きさだと見込まれている。これは岩石惑星（地球型惑星）と呼ばれる岩石や金属などの揮発性物質で構成される惑星であるには十分に小さく、また大気を擁するには十分に大きなサイズだ。また距離的にも、地球にある観測機器や2020年に打ち上げが予定されるジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡などを使って、質量や大気の素性を研究できる程度には十分に近い。

「1,000年先の未来でも記憶されるシステムに」

しかしプロジェクトに取りかかる前に、TESSを専用の軌道に乗せなければならない。TESSの軌道周期は14日間で、地球から最も遠ざかった場合の高度は月とほぼ等しくなる。データは地球に近づいたときに高帯域幅を利用して大量送信するほか、地球の周囲にある放射線帯より上空を飛ばしたり、温度変化を最小限に抑えるような工夫もなされている。TESSの楕円軌道は遠地点と近地点どちらでも、その機能を最大限に発揮できるように設定されているのだ。

リッカーは「今世紀だけでなく22世紀まで見越した系外惑星探査の基盤を築いていくつもりです」と話す。「TESSは1,000年先の未来でも、太陽系の外にある惑星の観測で最も優れたシステムとして記憶されるだろうと信じています」