188cm反射望遠鏡

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図1 188cm反射望遠鏡

英国グラブ・パーソンズ社によって製作された国内最大級の光学赤外線望遠鏡。主鏡の有効径が74インチ(188cm)であることから、通称74(ナナヨン)と呼ばれている。製作に5年の歳月を、建物を含めた総工費は約3億円を要した。1960年の完成当時には世界第7位の口径を誇り「東洋一の望遠鏡」と呼ばれていた。この188cm反射望遠鏡には同型の兄弟機が4台ある。それらはカナダ、フランス、南アフリカおよびエジプトにあり、現在も現役で活躍している。

188cm反射望遠鏡は、ニュートン焦点、カセグレン焦点、クーデ焦点と3つの焦点を持ち、副鏡を交換することにより使い分けることができる。これら3焦点の違いは焦点距離であるが、鏡筒に対する焦点位置が異なるため、取り付け可能な装置の仕様が焦点毎に制限を受ける。一般的には、広視野を観測する軽量装置はニュートン焦点を、姿勢変化を嫌う超精密観測装置はクーデ焦点を、その他にはカセグレン焦点を使用する。近年の共同利用においてはカセグレン焦点(ISLE、KOOLSそしてPI装置のHBSが装着される)とクーデ焦点(HIDES)を使用しての観測が行われている。

この望遠鏡が設置されたのは萩原雄祐・博士(当時は天文台長)の寄与が大きい。1952年にアメリカの天文台を歴訪した彼は、世界の趨勢が天体物理学の発展にあることを痛感し、日本国内に大望遠鏡を建設することを決意する。1953年の正月に昭和天皇に御前講義をされた際に、天体の進化について進講されたのち「このような研究をするには大望遠鏡が必要である。1億5千万円くらいあればできるので、それが欲しい」という旨の直訴をされたのである。この直訴がきっかけとなり、日本学術会議の勧告等が得られ、岡山に188cm反射望遠鏡が建設されることとなった。日本の光学赤外線天文学分野は、この望遠鏡完成を機として大きく成長を遂げる。188cm反射望遠鏡に育てられた天文学研究者は、やがて口径8.2mすばる望遠鏡の完成に寄与することとなった。

図1に望遠鏡本体、図2にドーム外観を示す。表1に188cm反射望遠鏡の光学系、表2に機械系の諸元を示す。また、表3にドームの諸元を示す。表4には10年間の主な補修工事を示す。

2013年の改修については「188cm望遠鏡の改修」を参照。

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図2 188cm反射望遠鏡ドーム

表1 188cm反射望遠鏡 光学系
望遠鏡 クラシカルカセグレン
主鏡 有効径 1.88m    
  材質 パイレックス
(ピルキントン社)
   
  形状 放物面    
  厚み 0.27m    
  重量 1.7t    
副鏡 種類 ニュートン カセグレン クーデ
  材質 溶融水晶 溶融水晶 溶融水晶
  外径 0.533m 0.501m 0.501m
  重量 41kg 34kg 34kg
  形状 平面 双曲面 双曲面
  曲率半径   5.934m 5.171m
焦点 種類 ニュートン カセグレン クーデ
  焦点距離 9.15m 33.85m 54.29m
  口径比 4.9 18 29
焦点面 スケール
(″/mm)
22.5 6.09 3.80
ハルトマン定数 〜0.23      
188cm反射望遠鏡 機械系
マウント 方式 イギリス式赤道儀
  重量 50t  
鏡筒 センターピース+8角トラス
  長さ 9m  
駆動速度
モード
クイック スロー1 スロー2
速度(/min) 40°n 18′ 5~90″
駆動モータ DCサーボ ACインダクション DCサーボ
赤緯微動可動範囲 5°30 セルフセンター機構付きスロー1スピードで駆動
表示(読取) エンコーダー アブソリュート インクリメンタル
  赤経(RA) 0.0625秒
(0."9375)
0."1
  赤緯(Dec.) 1."5 0."1
指向精度 ±15″    
表3 188cm反射望遠鏡ドーム
直径 20m
高さ 23m
台車 48個
回転速度 72°/min
回転部総重量 150t
開口部 幅6m x 長さ22m110°
スリット 上下開き(2枚)
スリット開閉時間 660秒
防風ブラインド 6m x 15m
昇降床 直径 10m
  揚程 3.8m
  速度 2m/min(通常)
積載荷重 1t(通常)、8t(西床微動時)
製造会社 石川島播磨重工業
表4 188cm反射望遠鏡とドームの補修
2003年 ドーム回転モーターオーバーホール、電磁ブレーキ修理、回転ゴムコントローラー交換
2003年 鏡筒部・マウント部塗装
2004年 ドーム大規模改修
2006年 ドーム雨漏対策工事
2006年 建物の耐震補強工事
2008年 ドームスリット修繕工事
2009年 ドームトロリー線改修工事
2010年 ドームスリット巻上機ドラム研削およびウェイトシーブ外れ止め工事
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