Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

本研究では、宇宙で用いる大型望遠鏡を視野に、波面計測と構造制御の融合により、波面の制御を目指すものである。
望遠鏡に対して、光シャワー法を導入するための光学系の検討を行い、焦点面配置と発生する光学パターンの関係を明らかにした。焦点面に配置した半導体レーザ光を光ファイバー端から射出することで、望遠鏡から平行光を発生させ、そのビーム特性の評価を実施した。また、シャックハルトマンセンサ、干渉計およびオートコリメータ方式で得られる物理量についての比較検討を行い、主鏡の変形量を計測するための感度を求めた。一方、３年目以降に実施する大型望遠鏡実験においては、通常の主鏡に対して焦点距離が短いため、光ファイバーから射出する光では、十分な開口数（NA）が得られないため、リレー光学系が必要であることが判明し、光学系の設計を開始した。
宇宙望遠鏡の結像のためには、主鏡と副鏡の間の支持構造を制御し、適切な焦点位置を維持ことが求められる。軌道上の過酷な環境の下で高い寸法安定性を実現するために、センサを構造に統合した変位測定干渉計システムを構築した。この目的のために、レーザを用いるファブリペロー変位センサを軽量トラス構造の端に組み込んだ。このことで、トラスの変位を精密に計測できる。提案手法の性能を検証するために、2種類のトラスストラットに対して、熱膨張の測定を実施した。ステンレス鋼および低熱膨張セラミックの熱寸法安定性を評価し、従来のレーザ干渉方式の測定システムと比較した。本手法は従来の測定システムと同様の精度を持ち、構造に組み込んだ形で運用できるため、軌道上でも適用可能な測定システムを提供できることが判明した。

【研究分担者】
水谷忠均	国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構	研究開発部門	研究領域主幹	(Kakenデータベース)
木村俊義	国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構	研究開発部門	上席研究開発員	(Kakenデータベース)