インドの分割鏡研磨施設を見学

TMTの30メートルの主鏡は、492枚の分割鏡で構成されます。分割鏡の鏡材製作と最初の成形は日本が全て担当しますが、研磨作業は各パートナーが分担します。

インドTMT連携機構(ITCC)は、分割鏡の研磨から支持機構への搭載までの工程を一貫して行うための施設(インドTMT光学製作所;ITOFF)を建設しました。研磨機は米国のコヒーレント社から導入し、インドの光学担当者が米国の研磨工場で研修を重ねました。

この2月に、東北大学の田中雅臣さんらがITOFFを見学する機会があり、インドでの最初の研磨が行われている現場に立ち会いました。

ITOFFにて、TMTインドの研究者、技術者と、田中雅臣さん(右から5人目)、守屋尭さん、越諒太郎さん。日本学術振興会とインド科学技術庁による二国間交流事業の支援をうけての訪印でした。(クレジット:TMT国際天文台)

TMT国際天文台科学諮問委員会のメンバーでもある田中さんは次のように語ります。「今回、インドの研究者との共同研究のためにインド天体物理学研究所科学技術研究教育センターを訪問し、構内にあるITOFFを案内していただくことになりました。施設では、既に二台の研磨機が常時稼働しており、エンジニアの方が全ての工程を非常に丁寧に・情熱的に説明してくださり、とても印象的でした。こういう「実物」ができていく様子を、TMTを使う世代の学生たちにも伝えていきたいと思います」

インドの分割鏡加工施設とそこで進みつつある研磨作業は、国際協力によって科学技術の進歩が達成されることの象徴ともいえるでしょう。

 


参考:International Collaboration Enhances the TIO Project(TMT国際天文台)

高校生がハワイ文化を共有する新プログラムが始まる

ハワイ郡、ハワイ島のコミュニティと、TMT国際天文台が協力して、先住民や伝統文化についての学習と交流を促す体験学習プログラムが立ち上がりました。初回は、ハワイ島から6名の高校生が沖縄県を訪問して文化交流を行いました。

沖縄県の大宮中学校を訪問したハワイ島の高校生たち。2023年10月8日撮影。(画像提供:TMT国際天文台)

「アレ・ラウ・ロア(‘Ale Lau Loa)」と名付けられたこの青少年グローバル大使プログラムは、昨年ハワイ郡(ハワイ島)の姉妹都市プログラムとして始動しました。このプログラムは、地域に根ざした天文台を目指すTMT国際天文台が出資し、初回は国立天文台が共催し、協力しました。

このプログラムの企画と実施に携わったTMTの嘉数悠子 教育普及マネージャはこう語ります。「海外、特に日本から毎年多くの生徒たちがハワイ島を訪れていますが、ハワイ島の生徒たちはハワイ外に出る機会がほとんどありません。「アレ・ラウ・ロア」はこうした地元住民のニーズを受け、ハワイ郡、ハワイ文化後継者との協力のもと誕生しました。ハワイの高校生がハワイ伝統文化の大使として、毎年TMTのパートナー国を訪れます。彼らが一生思い出に残る経験を積み重ね、世界中の人々や文化とつながりを築くための手伝いができ、非常にうれしく思います」

ハワイ郡(ハワイ島)のミッチ・ロス郡長は、「私たちのケイキ(子ども達)がハワイのよりよい未来を築くリーダーに成長するためのものです」と説明します。「文化交流を通じた、多様性への学びと尊重が、新しい機会の扉を開くことにつながるでしょう」

2023年に実施された初回のプログラムは伝統航海をテーマとし、6名の高校生が沖縄を訪問しました。生徒達は事前に、ハワイ文化の実践者や、伝統航海の専門家、そして、ヒロの沖縄文化クラブ「フイ・オキナワ」によるワークショップに参加しました。

事前のワークショップで伝統航海について学ぶ参加者達。ハワイ郡のレクリエーション・スペシャリストであるカラニ・カハリオウミさんと伝統航海の専門家が指導しました。(画像提供:TMT国際天文台)

アレ・ラウ・ロア プログラムディレクターのジェーン・クレメント氏は、これらの事前ワークショップも、本プログラムの重要な部分であるとし、ワークショップを担当したコミュニティの協力に深く感謝しています。

沖縄では、生徒たちは名護市と久米島町の3つの学校を訪れ、現地の生徒とフラ、オリ(詠唱)、ハワイ語を共有しました。また、現地の生徒からは沖縄の歴史や言語、伝統的なエイサー太鼓や三線楽器の演奏方法を学びました。生徒たちはまた、沖縄美ら海水族館や海洋文化博物館を訪れ、恩納村でサンゴの苗を植え、名護市の学生と星を見て、首里城や沖縄科学技術大学院大学を見学しました。

久米島町での歓迎会。2023年10月12日撮影(画像提供:TMT国際天文台)

プログラムに参加したケアラケへ高校のマリア・バクサさんは「皆さんの和やかで親切な様子に感激しました」と沖縄で築いた友情を振り返ります。ハワイの生徒はホームステイを通じて実際に沖縄の習慣や文化を体験し、地元の高校生やその家族との親睦を深めました。

プログラムの名前をつけたクム ケアラ・チンさんは、「アレ・ラウ・ロア(長く大きな波)は先住民文化の長く複雑な歴史の隠喩です。海を渡る長く大きな波のように、先住民文化の歴史と伝統は世代から世代へと受け継がれてきました。この文化的知識の重要性を認識し尊重することで、先住民の独自の視点と貢献をより深く理解することができます」と、その意義を語ります。

クム ケアラ・チンさんは、事前のワークショップでフラ、オリ、ポリネシアン・スター・コンパスについて、ハワイの生徒達に教えました。(画像提供:TMT国際天文台)

この春には、北米を訪れる次回プログラムの受付が始まります。バクサさんは「もし、自分にとって新しい機会だと感じたら、ぜひ挑戦すべきです。後悔はしません。このプログラムを通じて、世界中の文化と人々をより広く深く理解できます」と励まします。

 


参考:ʻAle Lau Loa Global Youth Ambassador Program(TMT国際天文台)

 

TMTの分割鏡の研磨枚数が100枚に到達

TMT国際天文台(TIO)は、TMTの主鏡を構成する分割鏡の研磨枚数が100枚になったことを発表しました。TMTの国際的な連携と技術力の強さを象徴する重要な節目です。

100枚目に研磨された分割鏡を記念する画像。分割鏡の研磨は、米国、日本、インドで分担します。(クレジット:TMT国際天文台)

TMT は口径30メートルの主鏡で天体からの微弱な光を集める望遠鏡です。すばる望遠鏡の10倍以上の集光力を持つ、この巨大な主鏡によって、宇宙で最初に生まれた星や銀河からのかすかな光も捉えられると期待されます。また、この主鏡を用いた解像度は、補償光学と組み合わせることによって、ハッブル宇宙望遠鏡の12倍以上、ジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡の4倍以上となり、太陽系の外にある地球型惑星の姿を直接捉えることも可能になります。

TMTの主鏡は、すばる望遠鏡の主鏡(口径8.2メートル)のような1枚鏡ではなく、492枚の分割鏡を並べて作ります。このような分割鏡方式の主鏡は、すばる望遠鏡のお隣のW. M. ケック天文台(36枚の分割鏡による主鏡)で実証されており、TMTは壮大な拡張版といえるでしょう。

国際協力で進むTMT計画は、主鏡の製作でも各国のパートナー機関が連携しています。分割鏡の鏡材はすべて日本で製造されます。そのうちの約3割は、日本で研磨されますが、残りは海外のパートナー機関が研磨を行います。

米国 カリフォルニア州のCoherent Inc. で研磨された分割鏡 (クレジット:Coherent Inc.)

主鏡の総研磨枚数が100枚に達したことを受け、TIOのプロジェクトマネージャーであるフェンチャン・リウ氏は、「主鏡の製造には、パートナー機関とメーカーを横断した緊密な協力のもとで、米国、日本、インドが貢献しています。この節目は、TIOの国際的なパートナーシップの強さを象徴し、TIOの多様性と国際性、そして高度な技術力を反映したものです」と語ります。

TIOのエグゼクティブディレクターであるロバート・カーシュナー氏は、「宇宙のより深い理解は、強力な検出器と組み合わされた大型望遠鏡によってもたらされます。TMTにより、恒星を回る惑星、遠くの銀河の中の個々の星、さらには宇宙の果てにある銀河を検出することが可能になります」と、望遠鏡の設計を前進させる重要な成果として今回の節目を評価します。

国立天文台TMTプロジェクトで主鏡製造を統括する山下卓也教授は、「日本はこれまで(研磨前の)鏡材356枚を製造し、約半数を海外パートナーに提供しました。更に、日本はパートナーの中で先駆けて研磨加工を開始し、先行開発者として多くの技術的課題を解決してきました。今回の100枚の主鏡研磨達成に重要な貢献ができたと自負しております」と語ります。

TMTの完成予想図(クレジット:TMT国際天文台)


参考::TMT International Observatory Produces its 100th Polished Mirror(TMT国際天文台)

赤外線分光器 MODHISの 第二回概念設計中間審査会が開催

TMTの第一期観測装置の1つである MODHIS(多目的回折限界近赤外高分散分光器)は、生命の兆候を示す地球型系外惑星の発見などを目的として開発が進められています。2024年1月に2回目の概念設計中間審査会(CoDR-2)が開催され、MODHISの設計と期待性能についての進展が示されました。

2024年1月30日にTMT国際天文台(TIO)のパサデナオフィスに集まったMODHIS開発チームと審査会参加者。国立天文台TMTプロジェクトの寺田宏准教授(後列左から5人目)は、MODHISのプロジェクトマネージャーとして、装置開発全体の管理や調整役を担っています。また、東北大学の秋山正幸教授は、当日の参加こそできませんでしたが、TIO科学諮問委員会委員長の立場からオブザーバーとしてMODHISの進捗を審査しました。(クレジット:TMT国際天文台)

MODHISでは、太陽系外惑星の質量を惑星の軌道運動から精密測定するために、高い速度測定精度が要求されます。具体的には、人の一般的な歩行速度よりも遅い 秒速0.5メートルという精度で、惑星の動きを測ることを可能にします。CoDR-2では、このような驚異的な精度の観測を実現するために必要な装置の性能が示されたほか、補償光学系(NFIRAOS)とのインターフェース設計の進捗、分光器や較正器などのサブシステムの配置についての検討などが示されました。また、惑星大気のより詳細な分析を可能にするために、MODHISに偏光観測の機能を追加することについても議論されました。

TMTのナスミス台に設置された、補償光学系(NFIRAOS)と、MODHISのフロントエンド装置(FEI)の想像図。NFIRAOSを覆う青いボックスの上にある六角形の構造がFEIの筐体。FEIは、NFIRAOSによってシャープに補正された天体の光を効率的にMODHISのファイバー伝送系へ中継し、高精度な観測を実現します。(クレジット:TMT国際天文台)

MODHISの分光器と較正システム。前回の概念設計中間審査会(CoDR-1)では、望遠鏡架台の設置階への配置が検討されていました。その後 装置性能に影響する複数の要因を比較検討した結果、ファイバー伝送による信号損失を最小化することを優先し本審査会では最善解としてナスミス階への設置が提案されました。分光器は「赤側分光器」と「青側分光器」の2台からなり、ファイバーを通して送られてきた天体の光を0.98~2.46ミクロンにわたる近赤外線の波長域で分光します。(クレジット:TMT国際天文台)

TIOの観測装置グループリーダーのデイブ・アンダーセン氏は、CoDR-2が示したMODHISの進展を「TMTの性能を高め、宇宙について革新的な理解が進むことを約束するもの」と評し、多くの有用なコメントを提出した審査員全員に深く感謝しました。アンダーセン氏は、また、MODHISチーム全体に感謝する中で、プロジェクトマネージャーとして優れた力を発揮したとして、寺田准教授とカリフォルニア工科大学のラリー・リングヴェイ氏に特別な感謝を表しました。

寺田准教授は「今回開催した第2回中間審査会では、MODHISが目指す「高精度な系外惑星観測」の実現に向けて技術的な妥当性を確認することができました。また、望遠鏡本体構造や補償光学系の設計・製作準備が大きく進捗する中で、基本となるインターフェースを精査できたことは大きな達成であったと感じています。審査会で得られた幾つかの技術課題について検討を行い、MODHIS概念設計の最終審査(CoDR-3)にむけて装置開発を進めます」と、本審査会の意義と展望について述べています。

 


(参考)
Insights from the MODHIS Midterm Conceptual Design Review(TMT国際天文台)
MODHIS (TMT国際天文台)