TMTの副鏡と第三鏡のコーティング設備が概念設計審査を合格

TMTの副鏡（M2）と第三鏡（M3）の鏡面にコーティングを行うための設備（以下 M2 M3 COAT）が、概念設計審査を合格しました。M2M3 COATの製作はインドが担当しています。2021年8月3日～4日にかけて行われた概念設計審査会には、国立天文台TMTプロジェクトの中本と林が、それぞれ審査員とTIO側の設計担当者として参加しました。

オンラインで行われた概念設計審査会には、インド、米国本土、ハワイ、オーストラリアから30人近くのエンジニアと科学者が参加しました。（クレジット：TMT国際天文台）

TMTの副鏡と第三鏡は、30メートルの主鏡で集めた天体からの微弱な光を、観測装置まで届ける役割をします。その鏡面を作るため、M2M3 COATでは、反射率の高い銀の薄膜をM2とM3の表面にコーティングします。コーティングを行う真空釜（チャンバー）は内径が4.2ｍの大きさで、直径3.1ｍの凸面鏡であるM2と長径3.5ｍ×短径2.5ｍ（楕円）平面鏡のM3の両方に対応します。

チャンバーのイラスト。チャンバーの中には、多数のマグネトロンとターゲット（コーティングの材料）が配置されていて、M2とM3に薄く均一なコーティングを施します。ターゲットには、銀の他、銀と鏡材の付着力を強化する素材および銀の劣化を防ぐ保護のための素材があります。（クレジット：TMT国際天文台/ HHV）

M2M3 COAT概念設計を請け負ったHind High Vacuum（HHV）社が、インド宇宙物理学研究所のヒマラヤ・チャンドラ望遠鏡（口径2ｍ）のために製造したチャンバーの試験の様子。鏡の出し入れのために、チャンバーの下部はレール上を水平移動できるようになっています。チャンバーの下部に鏡を配置した後、チャンバーを密閉して真空引きをし、鏡を回転させながらコーティングが行われます。（クレジット：Hind High Vacuum Company）

鏡面の高い反射率を維持するため、定期的にM2とM3の再コーティングを行うことになっています。M2M3 COATは、望遠鏡のメンテナンスエリアに設置され、古いコーティングの剥離を行う区域と、チャンバーでコーティングを施す区域から構成されます。

概念設計審査会では、M2とM3のコーティングに必要な性能と、望遠鏡の他の設備とのインターフェースが審査された上で、M2M3 COATの設計の大枠が承認されました。審査委員長を務めたジョシュ・チャーチ氏は「概念設計は十分に確立されており、M2M3 COATの設計チームはチャンバーを次の開発段階に進める準備ができています」と語っています。

M2M3 COATの概念設計はコロナ禍の最中である2020年に開始しました。TMTプロジェクトマネージャーのフェンチャン・リウ氏は「M2M3 COATの設計チームが、概念設計の段階で、非常に成熟したデザインを提示したことを喜ばしく思います。これは、TIOの光学部門、TMTインド、HHVからなる設計チームが、すべてオンラインで行われたミーティングでも、緊密な連携をとったおかげです」と語っています。

今後は、チャンバーの重要部分の性能検証モデルを試作し、概念設計の検証や、コーティングの厚さと反射率に関する試験などが行われる予定です。

参考：TMT’s Secondary and Tertiary Mirrors Coating Facility Passes Conceptual Design Review （TMT国際天文台ウェブサイト）