2015 年 2 月 13 日 No.7
１．雪の舞う日に
２．188-cm 望遠鏡の制御系・駆動系の改修完了
３．最近のドーム保守維持作業
４．新職員紹介 神谷浩紀（研究支援員）
５．新職員紹介 前原裕之（専門研究職員）
６．定年退職を前に

１．雪の舞う日にのない 188cm 望遠鏡ドームの裏側についてご紹介

最近、時の流れのあまりの速さに、半ば諦めに近いいたします。

ものを感じております。気づかぬうちに前回のニューズレターから２年近くの時を空けてしまいました。読この冬一番の冷え込みで真冬日となり、窓外にも雪者の皆様たいへん長らくお待たせいたしました。今号が舞うなど、一年で一番寒い時期を迎えております。

では、前回のニューズレターでお知らせした 188cm

一方で遠くに目をやると、瀬戸内海に落ちる陽の光は望遠鏡の改修に続き、その後に進めた総合調整につい行き交う船を明るく照らしています。これから陽はどてご紹介いたします。また、普段は観測者が見ることんどん長くなり、気分も上昇気流です。

（泉浦）

２．188-cm 望遠鏡の制御系・駆動系の改修完了
188-cm 望遠鏡は、2013 年 1 月より実施したて駆動させていました。今回の改修では、精密な制駆動系・制御系の改修作業とその後の試験観測や調御が可能なサーボモーター1 台を動力源とすること整を経て、2013 年 8 月に全 4 台の観測装置が利で、微動ギアまでの伝達機構を単純化しました。一用可能な共同利用を再開しました。その後、1 年半方、粗動系はモーターのみを更新しました。これらの間、大きなトラブルなく安定した運用を続けていの駆動系の切り替えを行う機構も見直され、電磁クます。今回は、188-cm 望遠鏡の改修作業の完了

ラッチの導入などを行いました。その他にも、副鏡をお知らせすると共に、その概要と向上した性能に部焦点調節駆動機構は作り直し、配線はすべて新設

ついて、紹介したいと思います。

しました。
ハードウェアの更新についての詳細は、OAO ニ駆動系・制御系の改修の概要

ューズレターNo.6 をご覧ください。

188-cm 望遠鏡の駆動系には、望遠鏡の指向時に利用する「粗動系」と天体追尾時に利用する「微今回の改修において、決め手となる制御の特徴は、動系」があります。赤経軸の微動系はウォーム式、赤経軸、赤緯軸に直接取り付けた高分解能・高精度赤緯軸の微動系はタンジェントスクリュー式のギアのエンコーダ(OAO ニューズレターNo.2)を使用しを持ち、速度によって複数のモーターを組み合わせて姿勢の測定をして、その値を元にフィードバック-1-

について以下に説明します。

をかけながら駆動することです。
この制御方法では、望遠鏡のハードウェアに起因する周期的変動やバッ指向精度クラッシュなどがあっても、望遠鏡を目的位置まで望遠鏡指向解析用データは、鏡筒に設置したガイ精確に追従させることができる利点があります。こド望遠鏡とカセグレン焦点でそれぞれ取得して、指の制御を司る望遠鏡コントローラは、更新された駆向解析ソフトウェア TPOINT を使用して行いまし

動系に合わせて新たに導入しました。ここまでは、た。ガイド望遠鏡の指向モデルフィットの残差

すべて実績のある業者へのアウトソーシングとなり(rms)は、改修前 10.9 秒角から改修後 1.2 秒角とました。

大幅に改善しました。一方、カセグレン焦点の残差
この新しい望遠鏡システムと、観測所が維持管理

は、改修前 17.2 秒角、改修後 9.7 秒角という結果する観測装置やドーム(ドームの制御系の改修につを得ました。カセグレン焦点とガイド望遠鏡によるいては OAO ニューズレターNo.5 を参照)をつなぐ

指向精度の差は、光学系(主鏡/副鏡など)に由来の指部分は、旧システム(cont74-2)を ncont74 とし向性能の劣化があることを示唆する結果です(図 1)。てアップグレードしました。ncont74 では、旧シ指向時間

ステムと同様な外観と操作性をもつインターフェー

指向時間は、次のターゲットまでの角距離(2 点間スを共同利用ユーザーへ提供しています。の距離)と指向開始命令から追尾開始までの経過時
2013 年 4 月以降、岡山天体物理観測所では新し間のことです。実際の共同利用観測中の指向ログかい望遠鏡システムを使用した性能評価観測と総合的ら得られたデータです。
図2 は、プロットした図で、な調整をしてきました。表 1 は、新旧の 188-cm

改修前はデータ点のばらつきが顕著ですが、改修後望遠鏡の性能を一覧にしたものです。改修後の各駆の指向時間は、おおよそ4 分の1 に短縮されました。

動部は、それぞれ性能評価を行い、指向性能と駆動

また、改修後の相関係数は、0.95(改修前は 0.73)

精度の向上、および駆動の高い再現性を確認できまと得られたことから、望遠鏡は角距離に比例して、した。それらのうち、望遠鏡の指向精度、指向時間、天体追尾後の微小角移動、副鏡部焦点調節駆動機構
表１．仕様新旧の比較#0: 現在の運用値#1: ガイド望遠鏡での値(赤経軸と赤緯軸の機械系のみ)#2: ガイド望遠鏡で rms 1.2 秒角#3: 指令値とエンコーダー値の差分で<0.1 秒角/3 分#4: 大気揺らぎ、大気差補正誤差、主鏡・副鏡光学系込み#5: 指令値とエンコーダ値の差分#6: カセグレン焦点 ISLE での実測値

図 1．TPOINT による指向解析結果 (rms)(a)は改修前ガイド望遠鏡、(b)は改修前カセグレン焦点、(c)は改修後ガイド望遠鏡、(d)は改修後カセグレン焦点の結果を示す。

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の観測では、観測効率の向上や光量ロスの低下などの高効率化を期待できます。
副鏡部焦点調節駆動機構
焦点調節駆動機構の検証は、カセグレン副鏡の合焦位置を挟んで、おおよそ 0.1mm 刻みで 2mm 分を前後に移動させ、結像位置の変化を測定しました。
図 4 には、3 往復分の相対位置変化を示しています。
改修前は、駆動方向を逆転する際の結像位置に 10秒角以上の飛びがありましたが、改修後は平均値で
図 2．改修前と改修後の観測時の指向時間の比較
縦軸は指向開始から追尾開始までの経過時間、横軸はターゲットまでの角距離を示す。改修前のデータ点は青四角、改修後は赤丸で示す。

0.4 秒角となりました。また、改修後の同一方向へ駆動させた際の結像位置のずれは、rms 0.3 秒角/mm、 最大差は 1.4 秒角と得られました。実際再現性良く指向することが確認されました。の観測中における焦点調整幅は、1 時間あたり0.5 mm 程度であるため、岡山天体物理観測所の典

微小角移動
微小角移動の試験は、カセグレン焦点において天型的なシーイングやオートガイダーの使用を考慮す体をディザリングする度に撮像して、結像した検出ると、露出中に焦点調節を行っても、ほとんど影響器上の移動量を繰り返し計測しました。この試験のはないレベルに改善しました。

データは、望遠鏡を東西南北、天頂にそれぞれ向け、この改修作業によって、188-cm 望遠鏡は、姿勢赤経方向、赤緯方向にそれぞれ別に行いました。そを正確に把握し制御できる様になり、観測時の駆動の結果をまとめて、図 3 に示します。改修後の微小の精確性と安定性を達成しました。今後、光学系に角移動の性能は、命令値に対する移動量の誤差が起因する性能劣化の要因を詳しく調査し解決してい0.3 秒角 rms となり、改修前に比べ大幅な改善を果くことで、188-cm 望遠鏡は、さらに性能が向上たしました。これにより、ターゲット指向後の視野する見通しもできました。よって、この報告をもっの微調整やオートガイド機能の安定性が増し、実際て、188-cm 望遠鏡の制御系・駆動系の改修の完了報告とさせていただきます。
188-cm 望遠鏡の改修作業について、より詳細な報告は、出版予定の国立天文台報をご覧ください。
（黒田）

図 3．微小角移動性能の比較(a)は赤経方向(改修前)、(b)は赤緯方向(改修前)、(c)は赤経方向(改修後)、(d)は赤緯方向(改修後)を示す。縦軸は、 それぞれの軸の移動量、横軸は試行した回数を示す。(c)と(d)には、命令値と移動値の残差が、-60 秒角オフセットしてプロットしてある。それぞれ、赤四角は東、黒丸は西、青バツは南、緑
三角は北、水色十字は天頂に望遠鏡を向けデータを取得した。

図 4．改修前後の副鏡焦点調節試験の比較(a)は改修前、(b)は改修後の結像位置の相対変位を示す。縦軸は赤緯方向の相対値、横軸は赤経方向の相対値である。

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３．最近のドームの保守維持作業
望遠鏡ドームは、空気のような存在として、望遠鏡つ確実な補修を目指した。最終的には事故の直接的な本体や観測装置を守り研究者の研究活動を支えるのが原因の特定には至らなかったが、集電部に外向き（筐理想である。しかし、老体である 188cm 望遠鏡ドー体から離れる方向）に強い力がかかりレールから外れムにあっては、時として、その期待通りにならないこやすい構造になっていたこと、その牽引時にレールのともある。この記事では、ここ１年ほどの間に起こっ間隔を広げるような力が加わっていたために長年の間たトラブルや日々の保守維持活動を紹介してみたい。にレールの間隔の一部が広がっていたこと、特に最初この機会に、少しでもドーム関係の装置のしくみや状に落下が起こった箇所ではレールの保持構造（L 字鋼）

況を把握されて、観測時にそれを意識しながら操作しにも脆弱な部分があったこと、などがわかった。今回て頂ければありがたい。の改修ではこれらの問題点を解消するとともに、保守最近起こった最大のトラブルは、2013 年 10 月 26

点検の項目、方法、頻度についても見直した。

日土曜日の夜に発生した、天井旋回部への給電装置で次に、より定期的に行われている大型構造物の保守あるトロリーの破損事故である。この事故は整備期間作業について、２つ紹介したい。１つ目は、上下扉の中に起こったためユーザーの方々の印象は薄いかもし駆動機構、特に開閉時に扉に取り付けられたローラがれない。しかし、その後 2014 年３月末の完全復旧ま走行するスリットガイドレールと扉を持ち上げるためでは仮運用状態が続き、皆様にはいつにも増して注意のワイヤーロープについてである。スリットガイドレをお願いするとともに職員も心配な日々を過ごすことールは 6mm 厚の鉄板であるが、長期間の使用や、開となった。188cm 望遠鏡ドームのトロリー装置は、旋口部および上下扉の歪みが原因で加わっている異常な回部の内壁と外壁の間の風洞部とよばれる場所、ドー負荷のために、摩耗や変形がたびたび起きている。まムを外から眺めると天井部のスカートの位置に設置さた、ワイヤーロープも素線切れが酷く、これまでは４れている。トロリーは非旋回部に固定された電線（ト年に１回新替してきている（次回は 2016 年度を予定）。

ロリール）を収納している筐体部、トロリールから電これらの箇所の不具合は大規模な事故につながる可能

気をひろう集電子の取り付けられた３台の集電部、お性が高いので、2010 年以降は定期的に点検をして記録よびそこから旋回部に配電する電線や接続箱から構成を残すようにしており、可能な限り予防的な補修を行されている。集電部の上下にはローラが取り付けられうようにしている。実際、スリットガイドレールにつており、ドーム旋回時にこの部分が筐体の一部であるレールの上を走ることで、常に旋回部に電気が送られるしくみになっている（図５参照）。今回の事故では、この集電部３台のうち２台が落下し、大きく破損した。
事故後の第一報は未明の観測者からの「ドーム旋回時の異音と電源の遮断」としてもたらされたが、すみやかに所員がかけつけてトロリー装置の破損を発見し、現場の状況の確認、施工業者への連絡、仮復旧などを行った。その結果、幸いなことに、28 日月曜日の共同利用観測は実施することができた。また、ほぼ並行して、事故発生時のドームの動きの把握や破損個所の精査などを行って事故原因の究明に努めるとともに、報告書を作成して三鷹本部に予算措置を嘆願し、早期か図５．新替された集電部
今回の事故ではトロリー筐体の破損は軽度であったため方式自体は従来のものを踏襲し、集電部の改良（軽量化、ローラの見直し、牽引方向の変更など）、筐体支持部の強化、レール間隔の均一化などを行った。

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いては毎年１～２回のペースで部分補修を行っている。

たいと考えている。一方、現在 188cm 望遠鏡本体のまた、次回のワイヤーロープ交換では、構造上の問題改修は第２段階に入っており、リモート観測の準備にを軽減し扉が少しでも円滑に動くような措置も取りた

加え、より高精度なポインティング、自動焦点合わせいと考えている。

機能の導入、ドーム内でのシーイング劣化の改善など構造物として手のかかる２つ目のものは、外装部でを目指した、ドーム内温度のモニタなどが始まっていある。ドームの基本的な機能の一つは、望遠鏡本体やる（神谷氏の記事を参照）。今後これらに対応するため観測装置などを雨や風から守ることであるが、天井部に、ドームの機能や内部環境の改善を必要に応じて実には扉、ガラリ、屋外タラップなどがあって構造が複施していくことになるだろう。

雑な上に、これらや外装パネルが老朽化しているため最後に、数年後に到来する京大 3.8m 望遠鏡の完成に、ドーム内に水が滴ってしまうことがときどき起こを直接的な契機として、188cm 望遠鏡の科学的な役割っている。構造自体の大改修は予算的に実現できていを見直す議論が国立天文台内、国内、そして国外の光ないが、それでも、雨漏りが起こるたびに症状を記録

赤外天文コミュニティーまでをも巻き込んで行われてするようにして原因箇所の特定を行い、地元の板金屋いる。望遠鏡やドームの保守や機能向上は、これらのさんの協力を得ながらこまめに外装部のコーキング工動向を見据えながら、実施していくことになる。しか事等を実施している（図２）。これにより最近被害はかし、ことドームについては、そのそびえ立つさまを市なり減ってきてはいるが、強風下における雨天時や降内のあちらこちらから望むことができ、広報などにも雪時は未だ鬼門である。ユーザーの皆様にも、扉開閉たびたび登場するように、その社会的な役割や価値も時の異音や雨漏り気づかれたら、できるだけ詳しくそ見逃すことはできない。日々の共同利用業務に支障がの状況をお知らせ願えればと思う。

出ないようにすることはもちろんのこと、その将来の上で紹介した工事以外にも、ここ１年の間には、２F 外周廻廊の補修・塗装、ドーム周りの再舗装、２F姿になるべく制限が加わらないように、日々ドームの保守維持に取り組んでいる。
（神戸）の空調用電源線の更新、１F 照明の更新などインフラ的な保守作業から、轟音を立てていたドーム旋回モー
ター用ブレーキの更新、冷却装置（チラー）の新替、油圧ユニットからの油漏れが酷かった真空蒸着装置の補修（現在進行中）などのドーム内大型装置の保守、さらには日常的な工具の点検保守や各種物品の整理整
頓まで、共同利用観測の円滑な実施のために、さまざまな作業を行ってきている。
さて、今後に少し目を向けてみると、上記に挙げたもの以外で構造的に最も重要なものはドーム旋回に関する装置のメンテナンスであろう。旋回台車や旋回用レールは数十年にわたって本格的な保守が行われておらず、ドーム旋回用モーターや旋回部に動力を伝えるローラなども相当老朽化している。ドーム旋回時の騒音は耳にされたことがあると思うが、これは五月蠅いだけでなく、異常時に発せられる兆候を掻き消してし

図６．外装パネルコーキングの様子
外注工事では、これまで作業をお願いしていた企業の担当者も高齢化しており、今後どのように業者や人材確保をしていくかも頭の痛い問題である。

まう可能性もある。それゆえに、なるべく早く対処し-5-

４．新職員紹介 神谷浩紀（研究支援員）
平成 26 年 10 月 1 日に着任した神谷浩紀（かみやこの温度、主鏡の両面の温度差、sin(仰角)の 1 次関数でうき）と申します。よろしくお願い致します。私は現フィットし、副鏡位置の関係式を導きました。フィッ在、188cm 望遠鏡による観測の自動化に向けて、焦点トからの残差は 0.2mm rms(像のサイズで 1’’)という位置合わせの自動化の作業を行っております。

結果が得られました。まだデータ点が少ないため精度

188cm 望遠鏡の鏡筒は熱膨張や鏡筒自身の自重にが出ていません。精度向上のため、ユーザーの皆様によって長さが伸び縮みします。また、主鏡の反射面とはデータ取得のご協力をしていただけますと幸いです。
(神谷)

裏面に温度差があると熱歪みにより反射面の形状が変化し、焦点距離が変化します。熱膨張・熱歪みは温度で表すことができ、鏡筒の自重による長さの変化はsin(仰角)で表すことができます。
望遠鏡の温度を知るために 10 月末に望遠鏡の鏡筒、主鏡、主鏡セルに Pt100 の温度センサを計 10 個取付け、1 分毎に温度データを取得しています。主鏡の反射面とその裏面には最大で 1.5℃程の温度差が生じることがわかりました。
11 月 14 日～11 月 17 日、11 月 26 日～11 月 27 日の KOOLS での観測時に合わせた副鏡位置の値と鏡筒図 7. 主鏡の反射面とその裏面の温度差と副鏡位置の関係

５．新職員紹介 前原裕之（専門研究職員）
平成 26 年 11 月 1 日より岡山天体物理観測所に専門

岡山では 188 ㎝望遠鏡の観測の省力化、自動化に取研究職員として着任した前原裕之（まえはらひろゆき）

り組みたいと考えており、まずその第一弾として、赤です。岡山に来る前は東京大学木曽観測所でシュミッ

外線雲センサーを用いた観測可能な条件の評価を行い

ト望遠鏡を使った銀河面サーベイの解析パイプラインました。赤外線雲センサーは赤外線放射温度計によっやデータベースの開発、シュミット望遠鏡の観測シスて測定した空の放射温度から、晴れているか曇っていテムの全自動化に携わっていました。興味のある研究
分野は変光星のなかでも突発的に増光を示す天体全般
で、最近ではケプラー宇宙望遠鏡のデータを用いた太陽型星のフレア活動の探査や、小型の CCD カメラとカメラレンズを用いた広視野（5°×7.5°）サーベイカメラを作成して明るい太陽型星の自転による変光の検出や B 型輝線星の増光現象の観測的研究を行っています。このサーベイカメラは V バンドと I バンドの 2色同時に全自動で観測・解析を行うことができるようになっていて、岡山ではシーイングモニターが設置されていた場所をお借りして観測を継続しています。

図８．広視野サーベイカメラの等級ゼロ点（縦軸）と空の放射温度と外気温の差（横軸）の関係-6-

るかを判定するもので、柳澤さん、小矢野さんのご協れ、ドームスリットを開けてもよい条件を決めること力で設置と定常的なデータ取得が可能になりましたができました。
着任から 3 か月になりますが、少しずつ自動化に(*1)。このデータと、前述の広視野サーベイカメラの観測データや降水センサーのデータを比較することで、向けて改修や機能の追加が必要な部分が分かってきた

空の放射温度と可視光の透過率や降水の有無との相関

ところで、今後も他の所員の方々と協力して 188 ㎝望を調べ、星が見えていてドームスリットを開けられる遠鏡の観測の省力化や自動化を進めていくたいと思い条件を求めました。その結果、空の温度と外気温の差ます。どうぞよろしくお願いいたします。

が-30℃よりも高くなると V バンドでは星からの光が（前原）

2 等級以上の減光を受け(図８)、-20℃よりも高くなる(*1) データは http://www.oao.nao.ac.jp/weather/weather/でと降水を観測する頻度が急上昇するという結果が得ら公開されていますので観測時にご活用ください。

６．定年退職を前に岡山天体物理観測所創世記の職員として、今年度でっても一向に前に進みません。こんな面倒な保安林を退職する最後の現地採用者です。初めて観測所へ就職先人たちが残したはずはないと、必死で資料をあさりし岡山一筋 47 年、この頃技術職員 8 人で日夜ドーム当時の官報に保安林解除の一文を見つけました。県のや望遠鏡の保守点検とポインティング作業に邁進して解除ミスと言う事で保安林は解除されました。おかげいました。この頃は写真乾板の最盛期で、研究者と一で 3.8m 望遠鏡予定地の伐採は簡単にいきました。

緒に寒風荒ぶドームの中、ファインダーを覗き直に星また、海外での支援業務を行えたことは大きな喜びを眺める観測業務も行ってきました。1・2 時間も使でした。
エジプト・コッタミア天文台に岡山の 188cmった露光時間の後、黒く細いスペクトルの筋が浮かび望遠鏡の姉妹機が有り、長年光学系の不具合が発生し上がった写真乾板を見た時の感動は、モノ作りの精神ていました。そこで国立天文台に支援要請が有り出かに通ずるところがあります。初めの頃は太陽クーデとけていきました。主な原因は主鏡固定点を動かした事

188cm 望遠鏡の当番が一緒になり 24 時間勤務なんと副鏡支持機構の締め忘れでした。基本中の基本を守て事もありました。そして、20 年間の太陽クーデ望らなかった為ですが、ある事情で技術者が 1 名も存在

遠鏡の担当時は大量のフィルムを現像することになりしない状態になっていた事が主な原因だと思っていまました。
何せ相手が太陽です 1 秒 2 秒の露出で終わりす。岡山で同じ望遠鏡に携わり、経験していたことがます。100 フィートの航空フィルムを約 2 分で撮り幸いしたのだと思いました。

終える事も有りました。しかも手動現像なので四苦八

そして今の観測所の望遠鏡や機器・設備は飛躍的に苦でした。そして時は移り SNG や HIDES の開発で進歩し、遠隔でのデータ取得は直前となっています。の研究者との関わりが視野を広げることになりました。

私の様な写真乾板世代は CCD 世代にはなかなかつい

しかし、観測所に何を貢献できたのだろうかと、今て行けません。京大 3.8m 望遠鏡も予算が通り前進を振り返って見てもあまり浮かんできません。強いて上始めました。東アジア天文台構想も進み、新しい岡山げると保安林解除の発見があります。当時シーイング天体物理観測所が築かれていく事でしょう。来年度か測定のため移動式鉄塔が導入され、直径 30m の土地らは自宅窓から観測所を眺めながら、今以上の発展をを整地するため保安林(直径 5,6cm の木約 30 本)の伐祈念させて頂きます。
（小矢野）

採と作業許可を県に求めました。しかし、1 年近くた

発行：大学共同利用機関法人 自然科学研究機構 国立天文台 岡山天体物理観測所-7-