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45m望遠鏡のてっぺんへ

電波望遠鏡の聖地は、信州野辺山高原・矢出川公園の隣にあった。受付から入るとすぐ、「携帯電話の電源を切って下さい」という看板が。スマホの電波が観測の邪魔をしてはならぬ！と慌てて電源を切る。そして45m望遠鏡の足元へ。第一印象は「でかい！」、そして「きれい！」。白く輝く姿は、とても36年間も観測を続けてきたとは思えないほどピカピカだ。野辺山宇宙電波観測所の立松健一所長によると「45m望遠鏡ができたことで、世界的な研究が初めてできるようになりました。だが36歳は人間でいえば中年。現役で最先端の研究を続けるためには技術的な戦いが必要です。そこで2015年に改修を行いました」とのこと。

45m望遠鏡が観測するミリ波は、水蒸気に吸収されてしまう。西にそびえる八ヶ岳が季節風の湿りを受け止め、乾いた空気を送り込む野辺山が観測に最適であることから、日本中の候補地からここ野辺山に大望遠鏡は建設された。しかし夏の紫外線、秋の台風、冬の寒気（－25度以下になることも！）など厳しい自然に長年晒され、望遠鏡は錆びや、水垢など汚れがたまってしまった（主鏡面には苔も生えたとか）。2015年の改修（＝「若返り作戦」）では様々な改修が行われたが、その一つが架台の再塗装だったのだ。

訪問した木曜日は、望遠鏡のメンテナンスが行われている日だった。望遠鏡のてっぺん付近でヘルメットをかぶり作業している方々が見える。技師で望遠鏡チームのリーダーである半田一幸さんの案内で、私たちも登らせていただくことに。ヘルメットをかぶり、いざ出発！ずんずんと階段を上がって行く。

はぁはぁと階段を上っていくにつれ、野辺山宇宙電波観測所の全体が見えてくる。この観測所には45m望遠鏡だけでなく、84台のアンテナをつないで太陽の画像を撮る「電波ヘリオグラフ」や、60年以上にわたり太陽を観測する「太陽電波強度偏波計」など様々な望遠鏡がある。お行儀よく並ぶアンテナたちが可愛い。そして高原をふく風の気持ちいいこと！

高く上がるにつれて、足元が見えて怖くなる・・高所恐怖症のため、リタイヤする人約一名。上の写真はリタイヤした人が撮ってくれました。パラボラアンテナのすぐ下に、ぎゅうぎゅう詰めに立つ取材班！

ここから、更にパラボラアンテナの上に行くには、人一人が通るのがやっとの細い通路を登らなければならない。上っていくカメラマンを下から見上げるとこんな感じ・・・。

そして望遠鏡のてっぺんへ！撮影したカメラマンによると、パラボラ面は輝いて別世界のようだったそうです（だけど、通路が狭くて写真撮るのが大変だったとか）

45mアンテナは畳大のパネルを600枚も敷き詰めてあるという。つまり600畳！しかも巨大でありながら、鏡面精度はおよそ100マイクロメートル。髪の毛1本ぐらいのゆがみしか許されない。2015年に行われた改修で、パラボラ面の微小な凸凹面を検出、調整し、鏡面精度を倍近くあげたそうだ。

パラボラアンテナは大きくなればなるほどたくさんの電波を集められる一方、自分の重さでたわみやすく、風の影響も受けやすくなる。そこで主鏡（パラボラ）がたとえゆがんでも、ゆがんだ結果が別のパラボラの形になる（ホモロガス変形）構造設計を採用した。観測中に変形するパラボラの焦点位置に対応して副鏡を自動的に動かし、電波を効率的に集めているのだ。ミリ波の望遠鏡でこの方法を採用したのは野辺山45m望遠鏡が世界で初めてだ。また、熱対策としてアンテナの中に大きな換気扇があり、空気を循環させることで熱変形を抑制するという。アルマ望遠鏡でも使われている技術は、この45ⅿ望遠鏡が元祖だった。当時の最先端技術がぎっしり詰まっているのである。

これらの高い技術や地域社会・産業への発展への貢献が「歴史的業績」と評価され、2017年に45m望遠鏡は電気電子通信における国際的な学会の「IEEEマイルストーン」に認定された。アポロ月宇宙船も認定された世界的な名誉ある賞だ。

45m望遠鏡の内部へ

技術が詰まっているのは、望遠鏡の外側だけではないという。今度は望遠鏡内部へ。下部機器室1階には、望遠鏡の主鏡や副鏡などを制御する装置が並んでいた。

お隣の受信機室には目玉である最新受信機「FOREST（フォレスト）」があった。立松所長の説明によると「望遠鏡はなかなか買い換えることができないが、受信機はどんどん新しいものを入れて感度を高めることができる」。FORESTを開発、稼働したことで高解像度の広域観測が短時間で可能になった（今まで2～3か月かかっていた観測が一週間程度に）。そして画期的な観測成果があげられているのだ（詳しくは次回）

受信機室の横にちょっとユニークな部屋があった。「ケーブル巻取り室」。中にはケーブル巻取り機構によって、ケーブルが美しく束ねられている。電波望遠鏡は様々なメカの塊。ものすごい数のケーブルがある。アンテナがどんな方向に回転しても、ケーブルが切れたりこんがらがったりしないように、1本ずつ白いリングにつりさげられているのだ。細部に工夫が凝らされているんですね。

隅々まで工夫が凝らされ、進化を続ける45m望遠鏡を使って、どんな科学成果があげられているのか、次回じっくり紹介します！