すばる望遠鏡
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 望遠鏡が光を集める能力は、主鏡の面積に比例します。すばるの口径8.2メートルの主鏡は、7年の歳月と細心の注意をかけて製作された、世界で一番大きく、滑らかな一枚鏡です。
主鏡の鏡面誤差マップ

主鏡セルと組み合わせて測定した、すばる主鏡の鏡面誤差マップ。理想面からの平均誤差は14ナノメートル。人間の髪の5千分の1程度です。主鏡をハワイ島の大きさにしても、紙一枚の厚さ程度の誤差しかありません。
研磨工場へ移動中の主鏡材 (1994年)

主鏡のガラス材が製作されたのはニューヨーク州、研磨されたのはペンシルベニア州、望遠鏡を設置するのはハワイ州。運送には細心の注意が必要でした。
 口径8メートル級の一枚鏡を用いた反射望遠鏡を作るためには、能動光学と呼ばれる技術が必要となります。重さを最小限にするため、すばるの鏡の厚さは20センチメートルしかありませんが、これだと傾けた際に歪んでしまい、形を保持できません。そのため、261本のアクチュエーターと呼ばれるロボットの指が主鏡を支え、望遠鏡がどの方向を向いても、常に鏡を理想的な形に保ちます。すばるの能動光学の特徴は、アクチュエーターの多さと、補正精度向上のために主鏡の裏に穴を掘ってアクチュエーターをはめ込む作業をとったことにあります。
アクチュエーターと主鏡

アルミニウムコーティングを施す前の主鏡。裏面に取り付けられたアクチュエーターが透けて見えています。
 すばるは、世界の口径8メートル級望遠鏡の中では唯一、主焦点に装置を取り付けることのできる望遠鏡です。これを支える500トン余りの頑丈な構造は、摩擦を最小限に抑えるために油パッドの上に浮かべられており、最新のリニアモーターを取り入れた駆動システムで動きます。これにより、0.1秒角の天体追尾精度が実現されました。
望遠鏡をのせるコンクリートピアと制御棟の基礎

「精密重工業」ともいえる製作過程をへて作られた望遠鏡を生かすためには、基礎工事が大切。望遠鏡を支えるコンクリートピア(白色の円柱部分)は1993年に完成しました。
日本での仮組立(1995年4月)

日本で仮組された望遠鏡機械構造。山頂のドーム内では、もはやこの全体構造を見ることはできません。右下の人物の大きさに注目。
 水流実験(下の写真)などで最良のドームの形を追求した結果、すばるには円筒型のドームを採用することにしました。風通しの良いこのドームは、外部の乱流を含んだ空気を持ち込まずに、内部の熱を効果的に排出することができます。
マウナケア山頂とドーム群

すばるの円筒型ドームは、マウナケア山頂に立ち並ぶ望遠鏡の中でも特徴的。
 観測装置の交換は注意を必要とする作業で、マウナケアのような高山では特に困難です。すばるでは素早く、安全、正確に観測装置を交換するために、自動交換装置を多く取り入れています。
カセグレン焦点部

カセグレン焦点観測装置自動交換システム(CIAX3)は、2時間で装置を交換します。
鏡筒トップリング

鏡筒トップリングの中央が主焦点。トップユニット交換装置が副鏡や主焦点カメラを取り替えます。
 鏡面の性能を維持するために、ドライアイスによる清浄は2週間おきに、アルミニウムの再蒸着(コーティング)は2〜3年おきに行われます。
CO2 クリーニング中のすばる望遠鏡の主鏡

ドライアイスを吹き付けて鏡面のほこりを掃除します。このシステムは、望遠鏡本体に組み込まれています。

関連トピックス:主鏡の清掃「CO2 クリーニング」 (2000年2月10日)

メッキされた主鏡

主鏡の再蒸着に必要な各種設備はドーム下部にあります。写真は、1998年に始めて蒸着が施された口径8.2m鏡。

関連トピックス:赤外線観測用副鏡を銀で再メッキ (2003年5月16日)
資料:2003年8月の再蒸着作業風景 (24MB, キャプションは英語)


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