Hiroshi Fujiwara.11

●京都大学、名古屋大学、国立天文台との共同プロジェクト 【約10億円を投資】

～世界初の超高精度高速研削技術による日本初の分割鏡方式望遠鏡製作～

直径3.8mアジア最大 18枚鏡

岡山県南西部の浅口市鴨方町の竹林寺山（標高372m ）に設置2012年 ﾌｧｰｽﾄﾗｲﾄ

ｻﾎﾟｰﾄ：藤原地球環境基金

直径30m世界最大 492枚鏡

ハワイ島（標高4200m ）に設置2018年 ﾌｧｰｽﾄﾗｲﾄ

ｻﾎﾟｰﾄ：ｺﾞｰﾄﾞﾝ・ﾑｰｱ財団

【1】超高精度研削技術による大型天体望遠鏡開発プロジェクト

（株）ナノオプトニクス・エナジーの活動例

●日米共同のTMT（30m望遠鏡）プロジェクトの反射鏡製作へ【主鏡：日本が担当】

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3.8m望遠鏡の新技術

1. 分割鏡制御技術 －小さな鏡を並べて巨大鏡を作る－18枚の分割鏡を各々3個の精密ジャッキによりナノメートル精度で位置合わせし、一枚の巨大鏡として機

能させます。このような分割鏡方式は次世代超大型望遠鏡において、主流となる技術

2. 世界初の研削のみによる鏡製作－鏡を早く安く作る－

時間と費用がかかりすぎる従来の鏡製作手法“研磨”ではなく、大量の鏡を短時間で製作することが可能な“研削”のみで鏡を作ります。これは世界初の試み。

3. 軽量架台の開発 －軽く強い構造にする－

従来の望遠鏡のような主鏡をつりさげる構造ではなく、円弧状のガイドレールを用いて背面から主鏡を支える構造。このユニークな方法で、軽量強固な望遠鏡を目指す。

望遠鏡の仕様

口 径

タイプ

焦 点

視 野

像 質

3.8 m （18枚合成鏡）

リッチークレチアン式

ナスミス焦点×2

1ºφ （補正レンズあり）

0.2ºφ （補正レンズなし）

直径0.5秒角以内に80%

京都大学宇宙物理学教室／附属天文台国立天文台岡山天体物理観測所

名古屋大学理学部Z研（株）ナノオプトニクス・エナジー

京大岡山新技術望遠鏡計画

• 分割主鏡（凹面）

• 副鏡（凸面）

• 第三鏡（平面）から構成されます。

Hiroshi Fujiwara.13

ナガセインテグレックス社製 超精密大型研削盤 N2C-1300（ナノオプトマシン）を用い、18枚の分割鏡（材質：クリアセラム-z HS）を形状精度0.2 μm(p-v) ・表面粗さ30 nm (Ry) の加工精度で製作します。研削盤上方に設置するCGH干渉計により形状を機上測定し、フィードバック加工を行うことで、分割鏡を効率的に

製作します。N2C-1300（ナノオプトマシン）仕様 テーブルサイズ

テーブル左右駆動

移動量

最小設定単位

移動速度

コラム前後駆動

移動量

最小設定単位

移動速度

ヘッド上下駆動

上下移動量

最小設定単位

移動速度

回転テーブル

角度精度

最大回転速度

主砥石軸

砥石サイズ

最大回転速度

磨き用旋回ヘッド

旋回範囲

最小設定単位

1,300 mmφ

2,500 mm

10 nm

> 15 m/min.

950 mm

10 nm

> 0.6 m/min.

300 mm

10 nm

> 0.6 m/min.

1/10,000°

50 rpm

φ810 ~ 355 mm

1,800 rpm

-10° ~ +10°

1/3,600°

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Hiroshi Fujiwara.14

１．京大/名大/国立天文台向け3.8m技術の完成： 2010年

２．上記１に基づくTMT入札への対応/実用化： 2010年

３．上記１に基づく宇宙デブリ監視システムの実用化：2011年

４．超高精度研削加工技術の他産業分野への展開：2012年

⇒2010年1月26日国立天文台より主鏡ﾃｽﾄ入札合格通知！

⇒岐阜県関市の超高精度研削加工サービスセンターの拡充

大型天体望遠鏡開発プロジェクトの方向性

2009年度 2010年度 2011年度 2012年度 2013年度 2014年度 2015年度 2016年度

京大/名大/国立天文台向け3.8m技術の完成

TMT入札への対応/実用化

宇宙デブリ監視システムの実用化

他産業分野への展開

TMT主鏡の建設開始

Hiroshi Fujiwara.15

１．熱侵入低減技術の確立

２．冷媒循環システム技術の確立

３．データセンターと同等200m規模の実システムの構築

現状20m

データセンター規模へ！

200m

直流高温超伝導配電でﾃﾞｰﾀｾﾝﾀｰの電力消費を50％削減へ！

【2】高温直流超伝導送電プロジェクト

中部大学に超伝導持続可能エネルギー研究センター【約6億円を投資】

Hiroshi Fujiwara.16

現在： IT機器 ５％（全電力消費）⇒50％（2050年）：経済産業省

＊大半はデータセンター需要

経済産業省グリーンITプロジェクト

我々の挑戦＝直流＋高温超伝導送電による送電ロス50％削減！

Hiroshi Fujiwara.17

中部大学に2009年7月7日超伝導持続可能エネルギー研究センターが始動

Hiroshi Fujiwara.18

高温直流200m送電線設備が始動

Hiroshi Fujiwara.19

住友電工製の超伝導ケーブルを試作

Hiroshi Fujiwara.20

●TAO(University of Tokyo Atacama Observatory) は宇宙から

の微弱な光を通して銀河や惑星の誕生を解明するため、東京大学が南米チリのアタカマ砂漠の標高5,600mの高山に赤外線望遠鏡を建設 【赤外線天文学】

●Solar TAO計画は地球温暖化の問題にも貢献。微弱な光も高精

度に測定できる望遠鏡施設を使うことで、従来は難しかった温暖化ガスの精密測定が可能。 地球全体の二酸化炭素循環を探るのに

不可欠な観測拠点【赤外線気象学】

●砂漠の太陽光エネルギーは、天文台＋近隣都市にも供給し、都市インフラの整備に貢献。都市と科学研究の共生を目指す新しい試み。 【エネルギー工学】

●GENESIS計画の基礎研究

Solar-TAO Project （東京大学理学/工学系連携） 【共同調査研究】

Hiroshi Fujiwara.21

１．世界初の200m送電システムの完成： 2010年

２．上記１に基づくデータセンター向け構内配電事業： 2011年

⇒送電距離：200～500m ： クラウドコンピューティングへの対応

３．上記１に基づく地域内送配電の実用化： 2013年

⇒送電距離： 2～5Km

４．上記３に基づく都市間送配電の実用化： 2015年

⇒送電距離： 20～50Km

５．上記４に基づく発電所～都市間送配電の実用化： 2018年

⇒送電距離： 200～500Km

高温直流超伝導送電プロジェクトの方向性

2009年度 2010年度 2011年度 2012年度 2013年度 2014年度 2015年度 2016年度

200m送電システムの完成

データセンター向け構内配電実用化

地域内送配電の実用化化

他産業分野への展開

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基礎科学の探究

大型ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄの必要性

実現のための新技術開発

現状 あるべき姿

政府予算による全額負担

基礎科学の探究

大型ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄの必要性

実現のための新技術開発

政府予算＋産業界投資

新産業創出資金の流れが一方向資金が社会に循環する仕組み作り

Hiroshi Fujiwara.23

①第4次産業革命において日本が主導権をとれるプロジェクト

②原理＝総合科学

③第4次産業革命＝環境エネルギー革命

④強くすべき分野に重点指向したプロジェクト

⇒宇宙科学/宇宙開発

⇒生命科学

⇒エネルギー科学

Hiroshi Fujiwara.24

産業革命史における日本の役割第1次産業革命 原理：力学⇒動力革命

→イギリス 紡績/船舶/鉄道産業へ

第2次産業革命 原理：物質科学⇒重化学工業革命→ドイツ/アメリカ 鉄鋼/自動車産業へ

第3次産業革命 原理：数理科学⇒デジタル情報革命

→アメリカ 通信/ｺﾝﾋﾟｭｰﾀ/半導体/家電産業へ

この間一貫して日本は官主導・改良技術立国だった！

第4次産業革命 原理：総合科学⇒環境エネルギー革命

→日本 環境エネルギー革命（宇宙/生命/エネルギー）

これからは産官学連携の発明/発見技術立国へ！

新産業革命により税収を90兆円に！⇒科学技術予算の適正化！