2022 Fiscal Year Annual Research Report
Statistical measurement of atmospheric turbulence altitude profile with Subaru telescope
Publicly Offered Research
| Project Area | Comprehensive understanding of scattering and fluctuated fields and science of clairvoyance |
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| Project/Area Number |
21H05583
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
秋山 正幸 東北大学, 理学研究科, 教授 (50425401)
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| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2023-03-31
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| Keywords | 大気乱流 / 乱流高度分布 / 乱流光学測定 / 補償光学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
複数のレーザーガイド星での大気揺らぎ測定とトモグラフィー推定法を組み合わせたレーザートモグラフィー補償光学は高精度の補償光学を実現する必須の手法である。大気揺らぎのトモグラフィー推定を精度良く行うためには事前情報である大気揺らぎの高度分布の情報が重要であり、補償光学の観測と並行してリアルタイムで大気揺らぎ高度分布の情報を取得することが課題となっている。
我々は2台のシャックハルトマン波面センサーを搭載した測定システムをすばる望遠鏡のナスミス焦点に設置し、連星の星を用いてSH-MASSの手法とSLODARの手法による測定を行った。SH-MASSによる測定により上空20kmまでの大気揺らぎの高度分布と風速および風向の高度分布を捉えた。風速および風向の高度分布はレジオゾンデで測定されている測定日の高度分布と矛盾しないものであり、リアルタイムに有効な測定が行えたことを示している。大気揺らぎの高度分布は地表層に加えて5kmから10kmの付近で強い揺らぎ強度を示した。SLODARによる測定は、最も大きい揺らぎ強度を持つ地表層付近の大気揺らぎを高さ方向に20mの高い分解能で測定するものである。この測定は、地表層の大気揺らぎの大きな割合は望遠鏡のドーム内とその数10m上の領域で生じていることを示唆するものであった。
すばる望遠鏡に搭載するレーザートモグラフィー補償光学は波面測定ユニットを国立天文台ハワイ観測所に輸送し、現地での組み上げと光学測定の性能評価を行った。実験室でのシミュレーション光学系を用いてトモグラフィー波面測定のデータ取得を行いすばる望遠鏡に搭載してトモグラフィー波面推定が行えることを実証した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] ULTIMATE-Subaru: 地表層補償光学の解析的な性能評価2023
Author(s)
大野 良人, 美濃和 陽典, 寺尾 航暉, 田中 陽子, 吉田 裕茂, 秋山 正幸、大金 原, Noelia Martinez Rey, Nicholas Herrald, Celine D’Orgeville, Francois Rigaut, Israel Vaughn, David Chandler, Dionne Haynes, Warrick Schofild
Organizer
日本天文学会2023春季年会
