TMTの観測装置に向けた技術開発は、国内の大学でも進められています。その1つとして、東北大学では、広視野で多数の天体を同時観測する補償光学系の開発を行っています。グループを取りまとめている秋山正幸教授から、オープンキャンパスで行われた実験室公開の報告をいただきましたので、以下に紹介します。

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私たちの東北大学大学院理学研究科の天文学専攻のグループではＴＭＴに向けた装置開発として、補償光学とよばれる手法を用いて、宇宙初期にある多数の銀河の中で何が起こっているのかを明らかにするための装置の開発を行っています。大学の屋上にある５０ｃｍの望遠鏡からマウナケアにあるすばる望遠鏡までを用いて、大学院生を中心に補償光学の技術開発を日夜進めています。

７月２５日、２６日の２日間にわたって東北大学理学部オープンキャンパスがあり、その中で、私たちのグループは「宇宙観測の装置開発の現場を公開」と題して実験室の公開を行いました。理学部のオープンキャンパスは２日間で６０００人を超える来場者がある一大イベントです。私たちはＴＭＴの望遠鏡の紹介からＴＭＴに向けた装置開発の紹介をし、装置の試作品の展示を行いました。また、補償光学を理解してもらうために、地球大気のかげろうで星の像が乱れる様子やその様子を測定するデモンストレーションもしました。実験室公開には、高校生を中心として、小学５年生から年配の方まで、兵庫県から北海道までおよそ３００人の方々が２日間で来訪して熱心に説明を聞いてくれました。

オープンキャンパスでは、装置開発に関わっている大学院生が、来訪者に展示説明をしました。(写真：東北大学 秋山研究室 提供）

すばる望遠鏡を用いた深宇宙の画像の中にようやくしみのように見えてきた宇宙初期の銀河でも、ＴＭＴを用いると中の様子を詳細に調べることが出来るようになるという説明で、ＴＭＴによって宇宙の果てが開拓されるという期待を実感してもらえたようです。ＴＭＴの観測開始は１０年後と予定されています。今、高校生の世代の人たちがちょうど博士号を取って研究者として活躍する頃に観測が開始されることになります。１０年後というとまだ先のようですが、研究者の卵の様子を見ていると、もうすぐそこにやってくることが実感された２日間でした。

大学院生による説明を熱心に聞く高校生達(写真：東北大学 秋山研究室 提供）

※東北大学で行われている装置開発については、下記のリンクもご覧ください。
[研究室訪問]銀河の形成と進化の謎に迫る/秋山研究室（東北大学・天文学教室）

7月20日にTMT推進室の家が行った高校生対象の講演について、川越高校の物理の先生から報告をいただくことができましたので、以下に紹介いたします。

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埼玉県立川越高等学校「川高サイエンス探求　特別講座」として国立天文台名誉教授　家正則先生に「最新宇宙論と観測最前線」という演題でご講演をいただきました。「最新宇宙論―近代天文学から最先端宇宙論まで－」、「すばる望遠鏡と次世代超大型望遠鏡ＴＭＴ計画」の２部構成で、その後質疑応答が行われました。参加者は川越高校、川越女子高校、松山高校、所沢北高校、浦和高校生徒７０名、および教員１０名の８０名です。

第一部はチコ・ブラーエの火星軌道の観測とケプラーの軌道解析から始まりました。チコ・ブラーエが１分角の精度で観測した火星のデータとケプラーの理論が合わないことで楕円軌道の発見にいたるお話は、実験精度が如何に重要か、また実験と理論の違いを無視しないという科学精神の大切さを教えてくださいました。その後、ガリレオ、ニュートンを経て、観測的宇宙論を確立したハッブルの法則とガモフによるビッグバン理論により、宇宙論の標準理論に至ります。次に「すばる望遠鏡」の開発と家先生を中心としたチームが発見した最遠方銀河の発見と一気に現代に入ります。最遠方銀河の発見競争の中で宇宙の暗黒時代が実証され、星の誕生による宇宙の再電離、すばる望遠鏡の観測による重力レンズ効果でダークマターが実証されたことなど、すばる望遠鏡により宇宙論が精密科学として発展していったことを実感しました。その後能動光学・補償光学の発展により、「ハッブル宇宙望遠鏡」を超える性能が地上のすばる望遠鏡にもたらされ、話は第二部　次世代３０ｍ超大型望遠鏡ＴＭＴへ移ります。

第二部では、ＴＭＴの開発や科学目標のお話しに加えて、すばる望遠鏡の他の望遠鏡にない広い視野が、TMT完成後もすばる望遠鏡を宇宙探索の中心的存在にすることなど、開発の中心におられる方ならではのお話をいただきました。また、TMTの建設にあたり、技術の開発とともに、現地の人の理解を得るための努力や、経済、政治的手続き等、研究者には多くの資質が求められることを、計画の主担当者から聞けたことはとても貴重な体験でした。

以下に生徒の主な感想を記します。

・宇宙研究の今を基礎的な内容からとても分かりやすく進めてくださり、ＴＭＴが建設されることで解き明かされるであろう謎をより理解できた。

・日本が天文学の重要な立場にあり、他ではできないことを可能にする技術があると知り、誇らしく思った。自分もこのようなことができるようになりたい。

・ＴＭＴ開発・建設にかかわる関係者ならではの貴重なお話しを聞く機会を得てよかった。

・科学的なすばるやＴＭＴの価値も素晴らしいが、建設までの経済、文化的な問題も絡まり、予算獲得のプレゼン能力や語学力、現地の人とのコミュニケーション能力など、研究者には人間としての様々な能力を身につけることが大切だと知った。

・暗黒物質等未知のものの正体を突き止めたいと思った。

・宇宙が膨張しているとしたら、月と地球の距離も広がっているのか疑問に思った。

参加生徒は８割が理系、２割が文系。講演後の質疑応答では多くの質問があり、３０分の予定の質疑時間後も生徒達が並ぶことを認めてくださり、質問に丁寧に答えてくださり感謝いたします。

国を超えたレベルで基礎科学に取り組む意味は何なのか、宇宙文明との遭遇など、生徒にじっくり考えて欲しいと思わせる内容満載のご講演でした。

世界中をＴＭＴ建設のために奔走される大変お忙しい中、本校・他校生徒のために貴重なご講演をしてくださり感謝いたします。今後ＴＭＴ建設が順調に進み、先生をはじめとする研究者の方々が宇宙の最前線を切り開かれることを切にお祈りいたします。

なお「川高サイエンス探求」事業は、昨年まで１１年間研究指定を受けた文部科学省の科学振興事業「スーパーサイエンスハイスクール事業」の本校独自の後継事業です。

文責　埼玉県立川越高等学校　教諭　阿部宏（物理）

実現不可能と言われた分割鏡方式でケック望遠鏡を完成させたJerry Nelson博士が2017年6月10日に享年73歳で逝去されました。7月13日-14日、カリフォルニア州サンタクルーズ市内のホテルParadoxにてJerry Nelsonを偲ぶ会が開催されました。JerryはTMTの基本設計もリードしていましたが、2011年に脳卒中で倒れた後も、自宅から折々の検討会にTV参加して、左手でパソコンを操作し、短いメールで有益な助言を続けてきました。Jerryの偉業を称える研究会を企画できないかと2年前に筆者からも提案し、今年の4月の開催に向けてMike Bolte（カリフォルニア大学教授）とHilton Lewis（ケック天文台長）が準備してきたのですが、諸般の事情で開催が7月になり、Jerryと直接会い労をねぎらう機会を失してしまったのは、誠に心残りです。

Jerry Nelson博士（TMT国際天文台提供）

1944年1月15日にロサンゼルス郊外の田舎町で生まれたJerryは、高校生のときに夏の学校で天文学に接する機会を得、その町で大学へ進学した最初の子供となったそうです。1965年にカリフォルニア工科大学で赤外線での全天サーベイ用1.5m望遠鏡の建設に携わり、素粒子実験でカリフォルニア大学から学位を取得しました。

1977年ローレンス・バークレー国立研究所に在籍中に、10m望遠鏡検討のための5人委員会に抜擢され、今日のケック望遠鏡の元となる分割鏡方式の提案をまとめました。主鏡を分割することで全体を軽量化し、コストダウンをはかることができるのは自明でしたが、分割鏡は軸外し非球面に研磨する必要があります。Jerryは、この難題を曲げ研磨法を開発することで乗り越えようと提案しました。実際に36枚の分割鏡の位置と向きを合わせ、隣接する鏡との高さを光の波長のレベルで揃えて位相合わせをすることは、更なる困難と考えられましたが、ケック望遠鏡では、168個のエッジセンサーを鏡の縁に配置し、108個のモーターで鏡の姿勢を調整して全体を一枚続きの主鏡として機能させることに成功しました。

10ｍ望遠鏡計画では、分割鏡方式はその余りの複雑さのため実現困難と当初考えられました。Jerryは六角形に切り落とした試作鏡と切り落とされた鏡の縁部分（耳と呼ぶ）との位相合わせが実際に可能であることを試験機で実証し、ケック望遠鏡の建設が始まったのです。実は、すばる望遠鏡の設計を検討したときは、この方式は実現不可能と判断しました。

Jerryは1994年にカリフォルニア大学サンタクルーズ校の教授となり、1999年には補償光学センターの初代所長となりました。2003年以降はTMTの基本設計をリードしてきましたが、2011年に脳卒中で倒れた後も電子メールで重要なコメントを発し続けていました。

Jerry は2010年のカヴリ賞をハニカム鏡方式の開発者Roger Angel、薄メニスカス鏡方式の開発者Raymond Wilsonとともに受賞しています。

Jerry Nelsonを偲ぶ会には、交流のあった100人余りが参加し、その半数ほどの人が次々に登壇して、Jerryの明晰な頭脳と飽くなき探究心のエピソードを紹介して称えました。気さくで飾らぬ性格のJerryは、他人の発表に問題があることに気づいた場合も、いつも笑顔のまま、「そのスライド9枚目が良く理解できないんだけど・・・」という問いかけから鋭い指摘が始まったということを複数の人が想い出として語っていました。筆者も海外からの参加者として、すばる建設時代の交流やスペインの望遠鏡計画のレビューに一緒に参加した想い出とTMTへの参加の経緯などをお話させて頂きました。日本からは他にカリフォルニア出張中の林左絵子、鈴木尚隆両氏が参加しました。

同氏のご冥福をお祈りします。

TMT推進室 家正則