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1 国立天文台の装置開発と若い研究者の参加 国立天文台高見英樹

2 今日の話題 1) 自己紹介 ( 装置開発を主としてきた天文学者 ) 2) 国立天文台 先端技術センターでの装置開発 3) 装置開発と学生の関わり

3 高見英樹自己紹介 京都大学大学院生 物理 宇宙線研究室気球で遠赤外観測 郵政省通信総合研究所 ( 現 NICT) 宇宙光通信 赤外線天文 補償光学を始める 国立天文台 ( 三鷹 先端技術センター ) すばる望遠鏡補償光学開発 チームを初めて率いる 国立天文台 ( ハワイ ) すばる望遠鏡レーザー補償光学開発 国立天文台 ( ハワイ ) 副所長 所長 観測所運営 TMT 開始 国立天文台 ( 再び三鷹 先端技術センター ) 国立天文台技術主幹 天文台の技術力向上へ

4 気球観測高度 30 km (1/100 気圧 ) 波長 ミクロン 電離ガス HII 領域観測 オーストラリア ESO より JAXA より

5 高見英樹自己紹介 京都大学大学院生 物理 宇宙線研究室気球で遠赤外観測 郵政省通信総合研究所 ( 現 NICT) 宇宙光通信 赤外線天文 補償光学を始める 国立天文台 ( 三鷹 先端技術センター ) すばる望遠鏡補償光学開発 チームを初めて率いる 国立天文台 ( ハワイ ) すばる望遠鏡レーザー補償光学開発 国立天文台 ( ハワイ ) 副所長 所長 観測所運営 TMT 開始 国立天文台 ( 再び三鷹 先端技術センター ) 国立天文台技術主幹 天文台の技術力向上へ

6 郵政省 ( 総務省 ) では宇宙光通信を研究するのが職務であったが 宇宙光通信に使えるということで補償光学 (AO) を始めた 星 空気の揺らぎ シャープな星像 NICTより宇宙光通信 1.5m 望遠鏡のお守り 乱れた星像 乱れた光の波 光乱れセンサ 可変形鏡 補正された光 日本最初の赤外線カメラによる木星像

7 初期の補償光学開発 官庁の研究所であったが縛りもなく自由にやれた 最初の結果 一応日本最初の可視での AO 実験室版

8 高見英樹自己紹介 京都大学大学院生 物理 宇宙線研究室気球で遠赤外観測 郵政省通信総合研究所 ( 現 NICT) 宇宙光通信 赤外線天文 補償光学を始める 国立天文台 ( 三鷹 先端技術センター ) すばる望遠鏡補償光学開発 チームを初めて率いる 国立天文台 ( ハワイ ) すばる望遠鏡レーザー補償光学開発 国立天文台 ( ハワイ ) 副所長 所長 観測所運営 TMT 開始 国立天文台 ( 再び三鷹 先端技術センター ) 国立天文台技術主幹天文台の技術力向上 補償光学分野の拡大

9 すばるへ向けた補償光学開発 ( 国立天文台 三鷹 ) 国立天文台三鷹にあった 1.5m 望遠鏡で補償光学開発意外とうまくいった 初観測 ( 赤外 2.2 ミクロン )

10 高見英樹自己紹介 京都大学大学院生 物理 宇宙線研究室気球で遠赤外観測 郵政省通信総合研究所 ( 現 NICT) 宇宙光通信 赤外線天文 補償光学を始める 国立天文台 ( 三鷹 先端技術センター ) すばる望遠鏡補償光学開発 チームを初めて率いる 国立天文台 ( ハワイ ) すばる望遠鏡レーザー補償光学開発 国立天文台 ( ハワイ ) 副所長 所長 観測所運営 TMT 開始 国立天文台 ( 再び三鷹 先端技術センター ) 国立天文台技術主幹天文台の技術力向上 補償光学分野の拡大

11 すばるでの本番今度は大変だった プレッシャー スケジュール ( やり方が素人だった )

12 高見英樹自己紹介 京都大学大学院生 物理 宇宙線研究室気球で遠赤外観測 郵政省通信総合研究所 ( 現 NICT) 宇宙光通信 赤外線天文 補償光学を始める 国立天文台 ( 三鷹 先端技術センター ) すばる望遠鏡補償光学開発 チームを初めて率いる 国立天文台 ( ハワイ ) すばる望遠鏡レーザー補償光学開発 国立天文台 ( ハワイ ) 副所長 所長 観測所運営 TMT 開始 国立天文台 ( 再び三鷹 先端技術センター ) 国立天文台技術主幹天文台の技術力向上 補償光学分野の拡大

13 ハワイでの補償光学開発国際チームを作ってスタートした 更に大変だったが とても素晴らしい成果がでるようになった 太陽系外の惑星探査など AO あり 明るい恒星 惑星

14 AO system at the Nasmyth focus (installed in 2006/9) Telescope AO system IR camera& spectrograph Laser room 28 July

15 国立天文台先端技術センター (1993 年設立 ) 電波から可視光 紫外線まで 地上 宇宙を問わず 先端的な天文学の観測装置の開発拠点 アクティビティを集約 若手研究者の開発の場 第一期第二期 ( 現在 ) すばる望遠鏡の観測装置を作るためにできた 一挙に8 台の装置を開発 ( ころ ) 大学院生が多く参加 ひので などスペース装置の開発も 2005 年 旧センターとALMAの受信機グループを統合し 先端技術センターが発足 ALMA 受信機 (73 台 x3バンド ) を開発する体制へ 最新の機械工場 最新の装備を整備 装置開発をリードする研究者を採用 ALMA Hyper SuprimeCamなどの大規模な開発 技術者のレベルアップ

16 国立天文台先端技術センター 一号館 ( すばる 1994) 二号館 (ALMA 2005?) 三号館 (TMT 2016) 機械工作工場 クリーンルーム

17 先端技術センターの組織体制 大きなプロジェクトから人が参加する センター長 センター長補佐 運営委員会 重点領域開発 先端技術開発 センター内外から 学などらの利用 重力波 KAGRA TMT 装置 ALMA 受信機 ME ショップ ( 機械加工 機械設計 超精密 ) センター所属の技術者たち 光検出器 電波カメラ 基盤技術 技術支援 スペースチェンバー 特殊蒸着 スペースオプティカル 太陽 CLASP Solar-C 設備 情報 オプティカル

18 先端技術センターの最初の仕事 ( ): すばるの装置開発 ( ) 主焦点カメラ IRCS 赤外分光 HDS CISCO 赤外カメラ FOCAS 可視分光 COMICS 中間赤外 CIAO 星周円盤 AO36 補償光学

19 ATC における ALMA 受信機開発バンド 4 バンド 8 バンド 10 それぞれ 73 台の受信機を量産した 主として研究者が素子開発 技術者が量産を担った 天文台では全く新しいチャレンジであった ALMA で要求された高いクオリティはセンターを成長させた

20 ATC における Hyper Suprime Cam の開発

21 ATCでの開発 IRD すばるで太陽系外惑星ドッ プラー法での観測

22 ATC での開発 : CLASP( ロケット搭載望遠鏡でライマン α の偏光を観測し太陽の磁場を調べる ) 若手研究者 大学院生が中心となり 搭載用望遠鏡と分光器を ATC において自前で開発 CLASP チームより

23 ATC での開発 : 重力波干渉計 KAGRA の防振系鏡をどれだけ安定させるかの技術 m の精度 鏡 ( 防振 ) ビームスプリッター レーザー Laser 光検出器 KAGRA プロジェクトより

24 * 赤外域で高解像度 (15 ミリ秒角 ) で撮像と分光 * 超精密天体位置決定 (50 マイクロ秒角 ) これからの先端技術センターでの開発 :TMT 観測装置 IRIS ( 日本が重要部分担当 ) 低次波面センサ ( カナダ ) * 研究者 : 概念設計 性能評価など *S 技術者 : 機械設計 構造解析 光学設計など 撮像モード ( 日本 ) 撮像 支持機構 分光モード ( 米 :UCLA, Caltech)

25 TMT 装置の IRIS による巨大ブラッ クホール周辺の物理学 Keck 望遠鏡 (10m) TMT(30m) TMT より 一般相対論の検証 10AU のスケール ( 太陽ー土星の距離 ) 25

26 日本が分担予定 広視野可視多天体分光撮像装置 (WFOS) カメラシステム ( 日本 )

27 ATC における基礎開発 : 電波カメラ ( 関本さんたち ) 電波観測の課題 視野が狭い アレイ化技術の開発 遠方銀河の広視野観測をおこなう南極テラヘルツ望遠鏡に搭載することを目指す パラボラアンテナ ミリ波カメラ 入射窓 コールドストップ 1K レンズ 4K レンズ 他にもさまざまな開発が行われている

28 装置開発と学生の関わり 若手研究者が ATC( 先端技術センター ) などで開発をおこない その後日本を リードする研究者に育っていった しかし このところ悩みも多い - 最近は開発が大型化 長期化 学生は一部しかやれない ( 学位をとるまでに装置は完成しない ) - 装置よりも論文が出やすいテーマを選ぶ => 海外でも同じ悩みがあるようだ 装置開発に関われるようにな環境を整備 いろんなアプローチがある小さい装置を完成させる 大きな計画のプロトタイプを開発 大きな装置のコミッショニング 動いている装置のアップグレード 海外プロジェクトへの参加 キャリアパスの多様化装置開発を担うサイエンティストとなる人もいれば 天文業界で働くエンジニア マネージャーになる人もいる

29 海外のプロジェクトへの参加 ( 例 RAVEN プロジェクト 多天体 AO のプロトタイプ ) RAVEN チームより

30 まとめ ( ではないけれど ) 装置開発をやっていて 多様な経験をした 多様な人たち 環境 で仕事ができた どこかで最先端に関わる のが良い さまざまな経験を積む ( 若いうちに ) 横断的に見る力を養う 自分の大学だけにこだわらず 積極的に外 ( 海外も ) と交わってほしい

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1. これまでの交流を通じて得られた成果 当該研究交流課題を実施したことによる国際学術交流拠点の形成 成果の学術的価値 若手人材育成への貢献等につき どの程度成果があったかへの 十分成果があった 概ね成果があった ある程度成果があった ほとんど成果が見られなかった コメント 国際学術交流拠点の形成 先端研究拠点事業 ( 国際戦略型 ) の事後結果 領域 分科 ( 細目 ) 数物系科学 天文学 ( 天文学 ) 拠点機関名 東京大学大学院理学系研究科 研究交流課題名 暗黒エネルギー研究国際ネットワーク 採用期間 平成 19 年 4 月 1 日 ~ 平成 24 年 3 月 31 日 日本側コーディネーター ( 職 氏名 ) 大学院理学系研究科 教授 須藤靖 英国 エジンバラ大学 ( 王立国立天文台

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