TMT計画の概要

ＴＭＴ計画の概要
家、山下，高見、臼田、柏川、青木Ｗ、秋田谷、大島、児玉
今西、佐々木、高遠、西川、超大型望遠鏡ＴＭＴプロジェクト室
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計画の全体構想
国際パートナー
サイト：マウナケア１３Ｎに決定
日本の分担
サイエンス
観測装置
次世代30ｍ超大型望遠鏡TMT
銀河の誕生と宇宙の夜明け
1.5ｍ六角鏡492枚。
太陽系外の第二の地球、生命の兆侯
建設費約１３００億円
ブラックホール、暗黒物質
暗黒エネルギー、物理定数、宇宙定数
（日本の分担１／４）
完成最速で２０１８年末
2007年6月からTMT
評議会に出席
カリフォルニア大学、カリフォルニア工科大学、カナダ天文学大学連合
日本国立天文台、米国天文学大学連合
（中国国家天文台、インド、ブラジル、台湾？）
TMT 計画年次工程(案）
サイト決定
ファーストライト
TMT Project Schedule by Programmatic Phase
原案
(by calendar year)
…
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DDP
基
本
設
計
2009
2010
2011
2012
2013
2014
建設
ECP
準備期
2015
2016
2017
2018
2019
本建設期間
ムーア財団、
カリフォルニア大、
Construction
カリフォルニア工科大、
ムーア財団、
カリフォルニア大学
カリフォルニア工科
大
カナダ大学連合
（カナダ大学連合、
全米大学連合、
国立天文台、
中国、台湾、）
EOPS/Operations
現地運用
…
TMT 計画年次工程(案）米会計年度は10月始
サイト決定
建設開始
ドーム完成
試験観測開始
日本会
計年度
カリフォルニア大:
カリフォルニア大連合＋ムーア財団
300M$ 確保済み
カリフォルニア工大:
カナダ:
カナダ大学連合: 要求中
国立天文台:
ＲＤ
米ＮＳＦ 米ＮＳＦ:評価中
国立天文台: 要求準備中
米ＮＳＦ: 要求を想定
中国: 検討中（要ＮＳＦ合意）
インド、ブラジル、台湾？ 検討中
基本
詳細設計
設計
資金調達
本建設
運用
ELTプロジェクトこの一年
• サイトがハワイに決定(7月）、本部はヒロに、許可は2011年見込み
＊E-ELTはチリに決定
• 米国（Decadal Survey今秋待ち） 予算化検討はその後
• カナダは予算要求するもNSF参加待ちに
• 中国本格参加意向表明(11月）、こちらもNSF参加が条件(2月）
• インド、ブラジル検討中、
• 日本のビジネスプラン具体化（２０１２年度ー２０１９年度）
主鏡鏡材600枚、主鏡非球面研磨、第３鏡＆副鏡精密駆動、
観測装置（～５グループ）
• サイエンス目標 (TMTシンポ、学会企画セッション、科学旗印）
第２の地球／生命の兆候、宇宙膨張史測定、初期宇宙、
2018年のマウナケア山頂景色
ＴＭＴの大きさ
幅
６０ｍ
奥行き ５５ｍ
高さ ５１ｍ Ｆ１
すばるドーム
直径４０ｍ
高さ４２ｍ Ｆ２
大きさ比べ
主鏡径 3.8倍
ドーム径1.7倍
17.5
R
27.6
R
観測装置レイアウト
IRIS
第一期観測装置
その他の計画中の装置
MOBIE
IRMS
IRIS： 近赤外撮像・面分光装置
WFOS/MOBIE： 可視多天体スリット分光装置
IRMS：
近赤外多天体撮像・分光装置ＡＴＣセミナー
2009/12/25
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点光源に対する限界感度(Yamada)
ＪＥＬＴ Plan、2005/1/28、 Iye
(NAOJ)
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TMTの威力： 大集光力と高解像力
HST
TMT+AO
TMT30mの解像度＝すばるの4倍
0.015秒角＠近赤外線
TMT 30m の感度＝すばる14台分
シーイングリミットでの観測、集光力 ~ 口径2
回折限界での点源での効率 （AO使用）~ 口径4
＝＞すばる200台分！
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宇宙史の暗黒時代
すばるSDF探査
ＴＭＴで
38万年
3億年?
CMB
7億8千万年
CDM
8億4千万年
これまで
10億1千万年
136億6千万年
新発見の
最遠銀河
銀河数密度の減尐
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観測装置の基礎技術開発・検討
日本主導の第二期装置提案に向けての基礎技術開発・検討
近赤外多天体
分光器
近赤外
分光カメラ
近赤外多天体
分光器
可視多天体
分光器
可視高分散
分光器
中間赤外線
分光器
近赤外高分散
分光器
TMT観測装置プラン（日本の貢献）
可 WFOS
視 （多スリット分光)
光 AOなし/GLAO
近
赤
外
IRIS
光学設計
参加開始
IRMS
（面分光)
（多スリット分光)
広視野AO
広視野AO
HROS
可視
（高分散分光）
高分散分光
５グループ提案
（青木ら）
AOなし/GLAO
NIRES-Blue
近赤外
（高分散J-K）
高分散分光
他、募集中
（小林ら）
広視野AO
広視野撮像
分光
（秋山ら）
中
間
赤
外
MIRES
中間赤外分光
（中間赤外分光）
（岡本ら）
専用AO
SEIT
（惑星検出）
(田村ら）
日本の分担内容（想定案）
(国際分担協議中、日本の分担候補項目）
建設期（２０１２－２０１９）
主鏡材、主鏡面制作
副鏡・第三鏡系の一部、支持機構のみ。（鏡は米）
観測装置二台程度（天文台＋大学）（他は米）
ドーム下部構造、ドーム上部構造＝＞（カナダ）
望遠鏡構造・駆動機構 ＝＞（カナダ）
山頂・山麓施設、敷地整備他 ＝＞（米）
運用システム、コンピュータ ＝＞（米）
蒸着装置等保守運用設備 ＝＞（米）
一般管理費、人件費の一部負担 （応分負担）
運用期（２０１６－２０３８）
運用経費の１／４
日本の強み： すばるとTMTの連携
すばるで見つけ、TMTで詳しく分析
• 主焦点カメラ＝＞10倍視野のハイパーScam
• 主焦点多天体分光器 FMOS／WFMOS
From Subaru to TMT : TMT Irvine SWS,
Masanori Iye (NAOJ), 23-25 July 2007
生存圏の太陽系外地球型惑星
大気分析で生命の兆侯を探査
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遠方の超新星の明るさと赤方偏位の測定から、減速膨張してい
た宇宙が約70億年前を境に加速膨張に転じたことが分かった。
「ダークエネルギー」＝宇宙膨張を加速する未知のエネルギー
Riess et al.
Perlmutter et al./
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33等星～月面の蛍(数10ｍW相当)が
補償光学観測の1時間露出で見える！
セグメント鏡量産に向けた技術開発
ナノメートル (100万分の1ミリ)精度の
精密な鏡の製作
•鏡材(無膨張ガラス
材; 直径約1.5m)
約600枚の大量生産
•望遠鏡へ装着
(1.5m鏡を492枚並べて
直径30mの望遠鏡に)
セグメント鏡の量産
に向けた技術開発
TMT参加のステップ、いよいよ本格化
予算交付 ２０１２～
財務省
米・加・中
総合科学技術会議
概算要求
準備費201１
学術審議会
文部科学省
ELT計画委員会？
勧告(2010)
日本学術会議第3部
参事官室
TMT
観山正見
2006
関連メーカー
光赤外専門委員会
国立天文台長
2007
2007
ELTプロジェクト室長
2007
家 正則
すばる観測所所長:
林 正彦
光赤外天文連絡会:
20042006
コミュニティの期待
２０１０年代の光赤外天文学
観測可能なバイオマーカー
• 観測的に得ることが可能な情報
– 惑星大気への変化
– 反射スペクトルの変化
?
地殻
固定
• レッドエッジ
地球大気の進化
Kaltenegger et al.
ApJ 658, 598 2007
• 生命と生命指標
• メタン細菌: CH4
– 但し、還元的条件（Hが大量に存在）では生命と無関係に存在
– CO2 が（十分に）あった上で、CH4 の存在が必要
• シアノバクテリア・植物：O2, O3
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