TMT第一期装置WFOSにおける国際協力について

宮崎聡

ATC/NAOJ
光赤天連シンポジウム
1

WFOS
可視光多天体分光器

2

WFOS
可視光多天体分光器
Baseline Specification

2

3

Packaging Difficulties
Throughput: 30% at all wavelengths (310-1000nm)
320nm at ORM La Palma

Instrument-only image quality: 80% EE within 75um/65um
diameter
Impact in the field perimeter; telescope degradation competes
GLAO in the field center?

Residual flexure distortion: <0.05’’• Very challenging packaging!
• Unprecedented sizes: !
• camera optics!
• gratings!
• prism
Information Restricted Per Cover Page

TMT.INS.
416red channel

5

WFOSと日本の関わり
2008/10PM Bruce Bigelowからカメラ分担の打診

2008/12

宮崎がFeasibility StudyのReviewer

2009/04

尾崎さんがATCに WFOSに参加
Conceptual Study Phase2

2012/2 ~2013/10

日本はカメラ光学系(キヤノン)とシャッター、フィルター交換機構などの機械系(MRJ)を担当
HandOver Workshop
PI/PM 去る カメラによるケラレが指摘される~ 2015/04

mini-study Final Review
D440->D550 光学設計(経過報告)・多結晶蛍石の研磨試験(小型)~ 2017/07

OMDR (Opto-Mechanical Design Report) Phase
D440 (青・赤)カメラ光学設計(楕円瞳)・多結晶蛍石の結像性能影響評価・研磨試験（大型）6WFOSと日本の関わり
2008/10PM Bruce Bigelowからカメラ分担の打診

2008/12

宮崎がFeasibility StudyのReviewer

2009/04

尾崎さんがATCに WFOSに参加
Conceptual Study Phase2

2012/2 ~2013/10

日本はカメラ光学系(キヤノン)とシャッター、フィルター交換機構などの機械系(MRJ)を担当
HandOver Workshop
PI/PM 去る カメラによるケラレが指摘される~ 2015/04

mini-study Final Review
D440->D550 光学設計(経過報告)・多結晶蛍石の研磨試験(小型)~ 2017/07

OMDR (Opto-Mechanical Design Report) Phase
D440 (青・赤)カメラ光学設計(楕円瞳)・多結晶蛍石の結像性能影響評価・研磨試験（大型）6WFOSと日本の関わり
2008/10PM Bruce Bigelowからカメラ分担の打診

2008/12

宮崎がFeasibility StudyのReviewer

2009/04

尾崎さんがATCに WFOSに参加
Conceptual Study Phase2

2012/2 ~2013/10

日本はカメラ光学系(キヤノン)とシャッター、フィルター交換機構などの機械系(MRJ)を担当
HandOver Workshop
PI/PM 去る カメラによるケラレが指摘される~ 2015/04

mini-study Final Review
D440->D550 光学設計(経過報告)・多結晶蛍石の研磨試験(小型)~ 2017/07

OMDR (Opto-Mechanical Design Report) Phase
D440 (青・赤)カメラ光学設計(楕円瞳)・多結晶蛍石の結像性能影響評価・研磨試験（大型）6WFOSと日本の関わり
2008/10PM Bruce Bigelowからカメラ分担の打診

2008/12

宮崎がFeasibility StudyのReviewer

2009/04

尾崎さんがATCに WFOSに参加
Conceptual Study Phase2

2012/2 ~2013/10

日本はカメラ光学系(キヤノン)とシャッター、フィルター交換機構などの機械系(MRJ)を担当
HandOver Workshop
PI/PM 去る カメラによるケラレが指摘される~ 2015/04

mini-study Final Review
D440->D550 光学設計(経過報告)・多結晶蛍石の研磨試験(小型)~ 2017/07

OMDR (Opto-Mechanical Design Report) Phase
D440 (青・赤)カメラ光学設計(楕円瞳)・多結晶蛍石の結像性能影響評価・研磨試験（大型）6WFOSと日本の関わり
2008/10PM Bruce Bigelowからカメラ分担の打診

2008/12

宮崎がFeasibility StudyのReviewer

2009/04

尾崎さんがATCに WFOSに参加
Conceptual Study Phase2

2012/2 ~2013/10

日本はカメラ光学系(キヤノン)とシャッター、フィルター交換機構などの機械系(MRJ)を担当
HandOver Workshop
PI/PM 去る カメラによるケラレが指摘される~ 2015/04

mini-study Final Review
D440->D550 光学設計(経過報告)・多結晶蛍石の研磨試験(小型)~ 2017/07

OMDR (Opto-Mechanical Design Report) Phase
D440 (青・赤)カメラ光学設計(楕円瞳)・多結晶蛍石の結像性能影響評価・研磨試験（大型）6WFOSと日本の関わり2008/10

PM Bruce Bigelowからカメラ分担の打診

2008/12

宮崎がFeasibility StudyのReviewer

2009/04

尾崎さんがATCに WFOSに参加
Conceptual Study Phase2

2012/2 ~2013/10

日本はカメラ光学系(キヤノン)とシャッター、フィルター交換機構などの機械系(MRJ)を担当
HandOver Workshop
PI/PM 去る カメラによるケラレが指摘される~ 2015/04

mini-study Final Review
D440->D550 光学設計(経過報告)・多結晶蛍石の研磨試験(小型)~ 2017/07

OMDR (Opto-Mechanical Design Report) Phase
D440 (青・赤)カメラ光学設計(楕円瞳)・多結晶蛍石の結像性能影響評価・研磨試験（大型）6WFOSと日本の関わり
2008/10PM Bruce Bigelowからカメラ分担の打診

2008/12

宮崎がFeasibility StudyのReviewer

2009/04

尾崎さんがATCに WFOSに参加
Conceptual Study Phase2

2012/2 ~2013/10

日本はカメラ光学系(キヤノン)とシャッター、フィルター交換機構などの機械系(MRJ)を担当
HandOver Workshop
PI/PM 去る カメラによるケラレが指摘される~ 2015/04

mini-study Final Review
D440->D550 光学設計(経過報告)・多結晶蛍石の研磨試験(小型)~ 2017/07

OMDR (Opto-Mechanical Design Report) Phase
D440 (青・赤)カメラ光学設計(楕円瞳)・多結晶蛍石の結像性能影響評価・研磨試験（大型）6WFOSと日本の関わり
2008/10PM Bruce Bigelowからカメラ分担の打診

2008/12

宮崎がFeasibility StudyのReviewer

2009/04

尾崎さんがATCに WFOSに参加
Conceptual Study Phase2

2012/2 ~2013/10

日本はカメラ光学系(キヤノン)とシャッター、フィルター交換機構などの機械系(MRJ)を担当
HandOver Workshop
PI/PM 去る カメラによるケラレが指摘される~ 2015/04mini-study Final Review
D440->D550 光学設計(経過報告)・多結晶蛍石の研磨試験(小型)~ 2017/07

OMDR (Opto-Mechanical Design Report) Phase
D440 (青・赤)カメラ光学設計(楕円瞳)・多結晶蛍石の結像性能影響評価・研磨試験（大型）6WFOS CoDP Phase 2 Camera Concept From Japan7

OMDR Review Report•

Strong vignetting due to the configuration ofthe dispersing unit (prism and grating)•Complex camera designs that will lead to a very
high camera cost•

Reflective camera risky, not recommended8

Alternative Concepts

Feasibility study of two alternative concepts
Down-selection in April 2018
Re-baseline and complete Conceptual Design Phase

Image Slicer Concept

Fiber-based Concept• Much simplified format• Barrows design elements• Factor of ~10 gain in multiplex• IFU GLAO mode
“Fiber-WFOS”“Slicer-WFOS”
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TMT.INS.

917

Image Slicer Concept• 2-channels with single VPH grating for R~1500• R~5000 achieved with focal plane slicer• 0.75’’ slit sliced into three and stacked side-byside
Information Restricted Per Cover Page

10TMT.INS.

• Similar trade in resolution vs. multiplex• Everything gets easier18

Fiber-based Concept
robotic positioner

1000-2000
collectors

7,000-12,000 fibers

MLA-coupledfiber bundles

ball scrambler?

10-20
spectrographs

200um

0.5’’=1mm65um

GLAO IFU

50-100 IFUs
Nasmyth focus

2-5m

Powerful GLAO+IFU mode

12’ = 1.5 meters~$10M
Information Restricted Per Cover Page~$6M
TMT.INS.
11~$20M
22

今後のスケジュール•

2017/09 - 2018/03 Trade study for the down
selection••

Slicer or Fiber ?

2018/04 ~ Preliminary Design Phase

12

Slicerの検討
•

光学系
•••

TMT 尾崎すでに開始

機械系(Positioner)•<- 日本の担当ATC 大渕

8月から

回折格子 Riken 海老塚•Non-Slicer Base Line Designに戻った
場合に海老塚氏考案の回折格子が有望(Poster)13

WFOS開発グループ
mini Study

UCO

統括

システム設計

分光器設計

NAOJ

カメラ光学系・機械系

UH

カメラ検出器系

China

コリメーター・ADC

Taiwan

マスク交換機構

India

システム解析 with UCO
14

WFOS開発グループ
OMDR

UCO

統括

システム設計

分光器設計

NAOJ

カメラ光学系・機械系

CIT

反射型カメラ光学系

China

コリメーター・ADC

India

システム解析 with UCO
15

国際グループの成り立ち
•

コアチーム
••

•

UC Santa Cruz/Lick

PI/PMが不在中はTMT-ProjectからScience
Instruments Group Leaderが来て、活動を維持

第1次サテライトチーム•UH (Detector)•日本 (Camera)

第2次サテライトチーム
•中国

•

インド
16

国際協力 自分が主で動く場合•

HSCでは、プリンストン大学とASIAA(台湾)と協力関係にあったが、どちらのInstituteも実力・人柄とも申し分なく、マネージメン
トのオーバヘッドは（ほとんど）なかった。

•

装置の主要コンポーネントの開発や、望遠鏡の改造・運用等、プロジェ
クトのカギは国立天文台が握っていたことは一因ではあるが、正しいパートナーを選べたことが主な勝因。

•

SSP観測・データ解析・初期成果の報告も進みつつあるが、200名以上を数えるCoI間の(深刻な)Conflictはなく、皆、大変礼儀正しい。
科学解析も、その成果を最大化するために、CoIが協力して行っている。
17

国際協力 自分が主で動く場合•

HSCでは、プリンストン大学とASIAA(台湾)と協力関係にあったが、どちらのInstituteも実力・人柄とも申し分なく、マネージメン
トのオーバヘッドは（ほとんど）なかった。

•

装置の主要コンポーネントの開発や、望遠鏡の改造・運用等、プロジェ
クトのカギは国立天文台が握っていたことは一因ではあるが、正しいパートナーを選べたことが主な勝因。

•

SSP観測・データ解析・初期成果の報告も進みつつあるが、200名以上を数えるCoI間の(深刻な)Conflictはなく、皆、大変礼儀正しい。
科学解析も、その成果を最大化するために、CoIが協力して行っている。
17

国際協力 自分が主で動く場合•

HSCでは、プリンストン大学とASIAA(台湾)と協力関係にあったが、どちらのInstituteも実力・人柄とも申し分なく、マネージメントのオーバヘッドは（ほとんど）なかった。

•

装置の主要コンポーネントの開発や、望遠鏡の改造・運用等、プロジェクトのカギは国立天文台が握っていたことは一因ではあるが、正しいパートナーを選べたことが主な勝因。

•

SSP観測・データ解析・初期成果の報告も進みつつあるが、200名以上を数えるCoI間の(深刻な)Conflictはなく、皆、大変礼儀正しい。
科学解析も、その成果を最大化するために、CoIが協力して行っている。
17

国際協力 自分が主で動く場合•

HSCでは、プリンストン大学とASIAA(台湾)と協力関係にあったが、どちらのInstituteも実力・人柄とも申し分なく、マネージメントのオーバヘッドは（ほとんど）なかった。

•

装置の主要コンポーネントの開発や、望遠鏡の改造・運用等、プロジェクトのカギは国立天文台が握っていたことは一因ではあるが、正しいパートナーを選べたことが主な勝因。

•

SSP観測・データ解析・初期成果の報告も進みつつあるが、200名以上を数えるCoI間の(深刻な)Conflictはなく、皆、大変礼儀正しい。
科学解析も、その成果を最大化するために、CoIが協力して行っている。
17

国際協力 自分が主で動く場合•

ビジネス的な面では、過去の人的、技術的ヘリテージに助けられた [すでに信頼関係が確立していた]•

対プリンストン SDSS•

対ASIAA

ALMA

18

国際協力 従として参加する場合•

サテライトとして声をかけてもらうには、実績が必要•

さらに、いろいろな機会をつかまえて、知り合いを増やし、また顔をつないでおくことも重要

19国際協力 従として参加する場合•

サテライトとして声をかけてもらうには、実績が必要•

さらに、いろいろな機会をつかまえて、知り合いを増やし、また顔をつないでおくことも重要•

TMTは、ビジネス面では手続きが確立しているようなので、何かを特別に工夫する必要は、なさそうである。

19

20

20

20

まとめ

21

まとめ
•

パートナー選びは大切

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まとめ
•

パートナー選びは大切•

ビジネス面はヘリテージを活用

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まとめ
•

パートナー選びは大切•

ビジネス面はヘリテージを活用•

TMTはビジネス面が整理されている印象•

ただし、マネージメントからパートナーに関してConstraintが与えられる可能性がある

21

まとめ
•

パートナー選びは大切•

ビジネス面はヘリテージを活用•

TMTはビジネス面が整理されている印象•

ただし、マネージメントからパートナーに関してConstraintが与えられる可能性がある

21