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)

新年のご挨拶

新年あけましておめでとうございます。
昨年は多くのお力添えいただき誠にありがとうございました。

今年もTMTの実現に向けて努めて参ります。
皆様のより一層のご支援を賜りますよう心よりお願い申し上げます。

ハワイ島で新年を迎えるのは、これで18回目になります。家族と共にハワイ島に住み、私自身を天文学者として育ててくれたハワイ島には特別な思いがあります。

TMTの建設地であるマウナケアは、はかり知れない恩恵を天文学にもたらしています。この恩恵が天文学だけでなく、より多く、より広く地元の人々に行き届くよう求められており、我々も地域の一員として強く望んでいます。

観光業が基幹産業となるハワイは、コロナ禍で大きな打撃を受け、産業の多様化がより一層求められています。また教育、雇用などの機会や生活費の高騰を理由に、ハワイ州から米国本土へ移住する人が多く、ハワイ先住民の人口は、ハワイ州より米国本土のほうが多いほどです。

地上望遠鏡は日々のメンテナンスや最先端の観測装置の搭載等で、50年に亘る長期運用が可能であり、地域の重要な産業の一つとなっています。それだけに地域の抱える問題解決に一翼を担うことが期待されており、現地での人材育成に力を入れています。

マウナケアでの天文学を巡っては、さまざまな意見がありますが、イベントを開催すると、非常に多くの子どもたちが参加しており、関心の高さが伺えます。また分光眼鏡など子どもが興味を持つ道具を使って光の性質を実際に目にすると、どの子も目を輝かせます。こうしたイベントは、子どもたちが科学に関心を持つだけでなく、研究者や技術者を身近に感じ、将来の目標やキャリアを考えるきっかけの場となります。

国立天文台ハワイ観測所が2023年8月19日にハワイ島ヒロのイミロア天文学センターで開催した七夕祭りに、TMT国際天文台も参加して、子ども向けの体験コーナーを設けました。2500人もの人々が来場し、会場は終始大賑わいでした。

ハワイにおいても、こうした場をより広く設け、次世代の天文学と技術をけん引する人材が継続的に育っていくよう、地域の人々や関連機関と連携しながら活動していきたいと思います。

 

国立天文台TMTプロジェクト長 臼田知史

(写真提供:TMT国際天文台)

2023年を振り返って

国立天文台TMTプロジェクト長の臼田です。早いもので、2023年も残すところあとわずかになりました。今回のブログ記事では、ハワイでの対話活動と、米国の国立科学財団(National Science Foundation、NSF)の審査状況について振り返りたいと思います。

ハワイでの対話活動

TMT国際天文台(TIO)のプロジェクトマネージャーであるLiu氏と共に、2021年夏にハワイ島ヒロに赴任して、2年半が経ちました。ハワイ観測所の副所長として在任した時期を含めると、通算18年になります。

この2年半にわたって、Liu氏が中心となり、TMT建設に反対する人々を含め600人以上にのぼる地元の人たちと対話をしてきました。徐々に対話の輪が広がり、今では反対派の複数のリーダーたちと対話するようになりました。はじめは強く批判されることもありましたが、状況を少しでも理解しようと、その意見に耳を傾け、時に数時間、複数回に及ぶこともあり、徐々に互いを知る機会となっています。反対の立場を取ってきた人も今ではTIOの地域での活動を支援してくれたり、賛同してくれたりする人もいます。見解が変わらなくても、継続して話し合いをする関係を築くことができ、ありがたく感じています。またTMTに関する誤解や誤った情報もあるため、正しい情報をお伝えしており、それを踏まえたうえで判断してほしいと思っています。

ハワイ島ヒロで開催されるフラの祭典「メリーモナーク」(2023年4月15日開催)で、ハワイ先住民のKimo Pihana氏がTIOとハワイ観測所の職員のために祈りを捧げてくれました。

対話活動では、TMTをはじめとする既存望遠鏡やハワイ大学に対する意見、天文学の恩恵が広く地域にいきわたっていないことなど改善すべき点が指摘され、TIOや国立天文台での活動にも取り入れています。ハワイは観光地という華やかなイメージがありますが、教育、経済、医療などにおける格差の解消を求める声や、ハワイ王国転覆に関わる歴史的背景など、TMT建設反対の理由にはTMTや天文学では解決できない問題が多々あります。しかしながら、関係がないと背を向けるのではなく、周囲の人々が直面する問題を理解することが地域の一員として大切だと思っています。

NSFの審査状況

NSFの参加に向けて、基本設計審査が2022年11月から2023年2月はじめにかけてありました。外部審査会では、TMT計画は最終設計段階に移行する準備ができているとされ、またハワイでの対話等のアウトリーチ活動も高く評価されました。NSFでは現在、最終設計審査に向けた手続きを進めています。国立天文台でもTIOや他のメンバー機関と連携しながら、NSFの最終設計審査に向けて着実に準備しています。ホームページ、国立天文台の三鷹・星と宇宙の日、外部イベントなどを通じて、進捗状況をお伝えしていきたいと思います。

皆様の叱咤激励の声がTMTプロジェクトの励みとなり、TMT実現に向けて前進する力となっており、TMTプロジェクト長として心より感謝申し上げます。来年も一層精進してまいりますので、変わらぬご厚情を賜りますよう、よろしくお願い申し上げます。

ハワイ島での星空観望会

ハワイ島は世界有数の天体観測地で、一般の人も気軽に参加できる星空観望会が定期的に開催されます。そのうちの一つがハワイ先住民団体のʻOhana Kilo Hōkūの観望会「ʻOhana Stargazing」です。TMT国際天文台(TIO)や国立天文台ハワイ観測所などの各観測所と協力して、ハワイ州の各地で開催されています。ハワイ島で開催されるときは、国立天文台TMTプロジェクト長の臼田も参加しています。

2023年7月22日の観望会は、ハワイ島北西部に位置するコハラのMo‘okini Heiau(モオキニ・ヘイアウ)という遺跡のそばで開催されました。ここは、先住民が軍神を奉り儀式を執り行っていた場所で、今でも石積みの壁が残されており、アメリカの国定歴史建造物に指定されています。

観望会では、星の動きや風の変化などを高度な航海術に発達させて数千キロもの大海を渡ってきた先住民の歴史や文化を学び、天文学者と共に天体を観測します。今回は、残念ながら途中小雨も降り、良い条件とは言えませんでしたが、月やスターリンク衛星を観て楽しみました。

こういったイベントは、私たち天文学者にとっては先住民文化を学ぶ場となり、地元の住民、特に子どもたちにとってはハワイ島の空のすばらしさを体感する機会となっています。

この観望会は、マウナケアでの天文学を支持する先住民団体ʻOhana Kilo Hōkūが主催し、天文学に興味を持った人たちが集まります。天文学に興味を持っていても、TMTのことをよく知らずにいる人もいるので、TMTで実現可能な科学や技術、国立天文台と共にTIOが現在行っている地域での教育活動などを伝えています。TMT建設を望んでいても、その理由や背景はさまざまです。TMT建設に反対する人にも同じようにいろいろな理由があり、簡単に賛成、反対と二分できるものでもありません。しかし、いろいろな方と直接話をすることで共通して分かることは、ハワイの、特に子どもたちの将来を大事にしたいという思いです。

今後も地域の一員として、自分たちができる役割を果たせるよう、より広く、より多くの人々と関係を築く活動をしていきたいと思います。

国立天文台TMTプロジェクト長 臼田知史

(写真提供:TMT国際天文台)