三鷹・星と宇宙の日2022

三鷹・星と宇宙の日」は、毎年10月に行われる国立天文台三鷹キャンパスの特別公開です。今年は3年ぶりに来場者をお招きしての現地開催と、オンライン開催のハイブリッド形式となりました。TMTプロジェクトとハワイ観測所の合同企画は、スタッフの意見が一致しまして、現地開催になりました。

展示棟にある、TMTの主鏡(分割鏡)試作品を一般の方に見ていただくのも、3年ぶりのことです。TMTの望遠鏡本体や装置についても、ポスターを前にしてプロジェクトメンバーが丁寧に解説しました。

コロナ禍前には恒例となっていたシール貼りも復活。分割鏡の25分の1のサイズのカードにアルミシールを貼りながら、主鏡の製作工程に思いを馳せてもらいます。

すばる棟では、「ハワイ島マウナケアの紹介」、「分光器の工作と光の観察」、「すばる望遠鏡のリモート観測室見学とバーチャルツアー」の3つの企画を行いました。ポスターの一部はオンラインサイトでもご覧になれます。

「マウナケア紹介」では、すばる望遠鏡のあるハワイ島マウナケアと、ハワイでの国立天文台の取り組みについてのポスターを展示しました。あわせて展示した、すばる望遠鏡とTMTの模型は、子どもにも大人にも人気でした。

「分光器コーナー」では、CDを用いた簡易分光器の工作と、それを用いた光の観察を行います。自分の作った分光器で、蛍光灯、白色電灯などの身近な光源に加え、水素、水銀、ネオンなどの元素が放つ光も観察できます。同じ原理を利用して、天文の分光観測が行われること、すばる望遠鏡では巨大な分光装置が開発中であることも説明されていました。

こちらは、「すばる望遠鏡のリモート観測室見学とバーチャルツアー」の様子。11月に本公開された3Dバーチャルツアーの先行公開が行われました。VRゴーグルを用いて、すばる望遠鏡ドームの中を自由に散策します(左)。VRゴーグルの年齢制限がある子どもたちは、タブレットを使用してすばる望遠鏡を探検します(右)。

すばる望遠鏡の観測を三鷹から行うためのリモート観測室の見学。実際にリアルタイムで観測が行われている様子が複数の画面に映し出されています。

見学ツアーの待合室では、ソファにくつろぎながらすばる望遠鏡の動画を眺めたり、すばる望遠鏡や天文に関する疑問を自由に質問する姿も見られました。

コロナ禍になってから初めての現地開催となった「三鷹・星と宇宙の日」でしたが、感染対策をしっかりと取った上で、来場の方々との交流を楽しむことができました。来年はさらに多くの方が来場いただけるようにと願っています。

 

望遠鏡ユーティリティサービスの詳細設計が完了

望遠鏡本体構造に付設されるユーティリティサービスの詳細設計(TMT国際天文台が主担当)の完了確認会が2022年3月16日(日本時間)に開催されました。今後は製造準備作業を経て製造へ移行します。

望遠鏡本体構造の中には、電気、通信、望遠鏡と装置の冷却などの基盤設備(ユーティリティサービス)も含まれます。これらのサービスは、電気、通信用のケーブルや給排水、冷却用の配管を支える、トレイ、ラック、巻取り装置などを通じて提供されます。

望遠鏡本体に配置されたユーティリティサービス(トレイ、ラック、貯蔵タンクなど)。望遠鏡のユーティリティは方位軸の巻き取り装置を通過してから、ナスミス台におかれた観測装置などの機器へ送られます。(クレジット:TMT国際天文台/国立天文台)

ユーティリティーサービスを通じて、各機器へ電力や通信ネットワーク、機器を適切な温度に保つための冷媒などが提供されます。配管やケーブルの支持構造と配電盤は、大地震にも耐えられるように設計されています。

今回の審査会で、望遠鏡本体構造チームは、(1)望遠鏡ユーティリティサービスが、作業員の安全と、鏡や観測装置の保護のための安全基準を満たすことと、(2)前回の審査で出されたすべての課題を解決できたことを示しました。

望遠鏡ユーティリティサービスの最終設計審査1(FDR1)を締めくくる会議の様子(日本時間2022年3月16日)。国立天文台からは、望遠鏡本体チームの田澤、杉本、寺田、齋藤が参加しました。(クレジット:TMT 国際天文台)

 


参考:Updates for TMT Telescope Structure and Utility Services (TMT国際天文台) (英語)

 

分割鏡交換機構の製造準備が進む

製造準備段階にある分割鏡交換機構の技術報告会が2022年3月22~23日に実施され、長期にわたる運用を考慮した信頼性、交換機構の製造性、システム試験計画などが報告されました。今後、技術報告会で挙がった10件程度の確認事項のチェックを終えた後に、製造段階へ移行する予定です。

分割鏡交換機構は、主鏡を再メッキされた予備の鏡に交換するための装置です。主鏡を構成する492枚の分割鏡全てを2年以内に交換するために、2週間ごとに約10枚の分割鏡を交換することになっています。その作業を安全かつ迅速に行うため、鏡の場所まで正確に移動して自動的に交換動作を行う分割鏡交換ロボットが活躍します。

分割鏡交換機構の主要なサブシステム。メインブリッジとセカンダリブリッジは、分割鏡交換ロボットを、交換する分割鏡の位置まで導く役割をします。分割鏡交換ロボットがスムーズに移動できるように、メインブリッジとセカンダリーブリッジの間には、精密なアライメント公差が設定されています。(クレジット:TMT国際天文台/国立天文台/三菱電機)

分割鏡交換機構のメインブリッジは、主鏡の上部を時計の針のように回転することで、分割鏡交換ロボットを交換したい鏡の位置へと導きます。(クレジット:TMT国際天文台/国立天文台/三菱電機)

分割鏡交換ロボットを支えるトロリー。分割鏡交換ロボットを吊り下げた状態でセカンダリブリッジとメインブリッジの内側を移動します。(クレジット:TMT国際天文台/国立天文台/三菱電機)

2022年3月に行われた分割鏡交換機構の製造準備・技術報告会。国立天文台からは、望遠鏡本体チームの杉本、小俣、楠本、田澤、寺田、齋藤のほか、主鏡部門の林、装置部門の中本、プロジェクト長の臼田などが参加しました。(クレジット:TMT国際天文台)

審査に参加した、TMT国際天文台のカイル・キノシタ(望遠鏡本体チームリーダー)は、 「三菱電機、国立天文台望遠鏡本体チーム、TMT国際天文台の望遠鏡本体とシステムエンジニアリングのチームは、この5年間、生産準備のための多くの課題に取り組んできました。その努力と素晴らしい仕事ぶりに感謝しています」と、報告会の成功を祝しました。


参考:Updates for TMT Telescope Structure and Utility Services (TMT国際天文台) (英語)

世界各地で進む TMT分割鏡の研磨

TMTの主鏡は分割鏡であることから、複数の場所で作ることが可能です。分割鏡の鏡材製作と最初の整形については日本のメーカーが全数を担当することにより、均一な素材を提供しますが、時間のかかる研磨工程は日本、米国、インド、中国で分担することになっています。2015年には日本で、2020年には米国で研磨加工が始まり、インドでも研磨加工に向けた準備が進んでいます。

インドTMT連携機構(ITCC)は、研磨からの工程を一貫して行うことのできる施設 (インドTMT光学製作所;ITOFF)を作り、2020年には日本から最初の鏡材が到着しています。コロナ禍での渡航制限が緩和されてからは、インドの光学担当者が米国の研磨工場でトレーニングを積んでおり、インドでの研磨加工が実現に向かっているところです。

バンガロールに建設されたインドTMT光学製作所(ITOFF)の外観(左)と内部(右) (画像提供:TMT国際天文台)

米国コヒーレント社の工場内で、研磨加工のトレーニングを受ける、インドの光学エンジニア。(画像提供:TMT国際天文台)

4カ国で行われる研磨の仕上がりについては、共通の仕様書に基づく厳しい適合審査を行うことになっています。各地で出来上がってくる分割鏡が集まり、全体として大きな一つの鏡を構成するのです。


参考 Update on TMT High Quality Optics Polishing at Coherent (TMT国際天文台ウェブサイト)