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最高傑作の超大型望遠鏡用反射鏡基板を納入

ショットは、ESOの超大型望遠鏡向けにZERODUR® ガラスセラミック製の大きく湾曲した第2反射鏡基板をドイツのマインツ本社工場で製造しました。

反射鏡基板はわずか10センチメートルの厚さです。しかも曲率が非常に大きく、直径が4.25メートル、重さは3トンです。ショットがヨーロッパ南天天文台(ESO)の超大型望遠鏡(ELT)の第2反射鏡(ミラー2 = M2)向けに製造したZERODUR® ガラスセラミック製反射鏡基板は技術的に究極の製品です。

16ヶ月におよぶ製造工程を経て、反射鏡基板は巨大な幅の広い輸送ケースに収められ、2019年1月中旬にマインツの本社工場を離れました。今後、最終的な仕上げ工程に入ります。正確には、フランスのSAFRANグループのREOSC社で研磨されます。銀と非常に薄い保護膜の酸化ケイ素からなる実際のミラー層は、反射鏡基板を望遠鏡に取り付ける前にチリのパラナル天文台のコーティング施設で成膜されます。

挑戦

重さ10トンを超える厚さ10センチのガラス

ガラス品質の仕様が非常に厳格であるため、4.25メートルの反射鏡基板の鋳造要件は非常に高度でした。昨年、最先端のCNC装置を使って、重さ10トンを越える母材からわずか10センチの厚さの凸面反射鏡基板を削りだしました。

超巨大望遠鏡(ELT)では、M2は39メートル径の主鏡から送られる光を精確に反射して、それに引き続く反射鏡に送ります。チリのセロ・アルマゾネス山で2025年に開始される試運転で “ファーストライト”を捉えた後、ELTは、その卓越した性能によって、従来の望遠鏡とは比較にならないほど鮮明な宇宙の映像を提供してくれるでしょう。ELTにはEarth2.0の探索に最適な装備が整っています。

ショット はELTの光学系の5つの反射鏡のうち4つの反射鏡の基板材料を製造します。ESOのELT向けにショットが製造するのは、直径39メートルの主鏡の六角形のセグメント鏡798枚(および交換用セグメント鏡131枚)、今回出荷された4.25メートルの第2反射鏡、4メートルの第3反射鏡およびセグメント鏡から成る第4反射鏡(M4)です。

ELTのM2向け反射鏡基板は大きな曲率をもっています

イノベーション

低い熱膨張率により、高精度性を実現

使用されるZERODUR®ガラスセラミックは熱膨張が非常に低く、この特性によって、最高の精度を求められる天文機器用途の素材として運命付けられたのです。星の観察時に、反射鏡の優れた画像品質は、たとえ温度が変わっても、変わることなく維持されます。

ショットは、温度変化に強く、実質的に膨張しない、安定したこの素材を50年にわたって製造しています。加工ノウハウの開発は絶えず行っています。こうして初めて、ZERODUR®が地上および宇宙用望遠鏡向け反射鏡の「標準素材」になることができたのです。そしてELTが成功するために必要な究極のM2など、傑作とも言える製品を作ることが可能になったのです。

ELTのM2向け反射鏡基板は厚さ10センチ、直径4.25メートル、重さ3トンです。

メッセージ

「これは、ショットのガラス溶解チームとCNC装置操作担当者にとって大きな挑戦でした。この形状の加工を行った経験はありませんでした。M2はこれまで製造した中で最大の凸面鏡になるでしょう」

ショットAG、ZERODUR® 事業部長、
Dr. トーマス・ヴェスターホフ

未来へ

究極の精度で天体観測に貢献

新しい世界を発見するには、限界を超えた完全さをめざさなければなりません。ELTの場合、これは100万分の1ミリの誤差を意味します。反射鏡に使われる素材が宇宙を正確に観測するためのカギを握っています。

つまり、熱膨張係数がほぼゼロに等しいZERODUR®製の反射鏡基板こそが、この巨大プロジェクトを可能にするのです。

新しい世界を発見するには、限界を超えた完全さをめざさなければなりません。ELTの場合、これは100万分の1ミリの誤差を意味します。反射鏡に使われる素材が宇宙を正確に観測するためのカギを握っています。

つまり、熱膨張係数がほぼゼロに等しいZERODUR®製の反射鏡基板こそが、この巨大プロジェクトを可能にするのです。

鮮明で優れたイメージを取得し、科学的な探索で未知の世界をひらきましょう。

次の目標は何ですか?

ショットAG
アドバンスドオプティクス事業部
トーマス・ヴェスターホフ
thomas.westerhoff@schott.com

ショット日本株式会社
アドバンスドオプティクス事業部
森田 正路
masamichi.morita@schott.com

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