ハワイでの天文研究者の生活

「学生たちはハワイでの観測と言うと、すぐにいいなあと歓声を上げますが、一度連れてくると、次にもう一度連れて行こうとしても、嬉しそうな顔はしてくれません」と、火山での観測作業の苦労について、AMiBAの科学者で台湾大学物理学科の呉俊輝助教授は笑う。

高山は湿度が低く、非常に乾燥しているので常に水分を補給する必要がある。

問題1：昼夜の逆転

AMiBAの研究チームは宇宙観測が仕事で、その多くは夜行われる。昼間は気温が高く、計測機器に雑音が入りやすいし、また雲や水蒸気などの信号を吸収する物質が出やすいためでもある。夕方になると、雲の層は2,800メートル付近の高度に下降して、研究に影響しなくなる。

もう一つ、夜を選ぶ理由は太陽を避けるためである。肉眼で太陽を直視できないのと同じで、日中の観測では精密なデバイスが太陽熱に加熱されて溶解してしまいかねず、輻射から発する信号が観測を妨害する。

「ハワイと台湾の時差は18時間ありますが、夜作業するので時差を調整せず、台湾時間で生活しています」と呉助教授は話す。観測するときの集中力を維持するために、昼間は部屋に閉じこもりカーテンを閉めて眠る。「太陽、ビーチ、サーフィンなど、よく言われるハワイでの楽しみは縁がありません」と呉助教授は説明するのである。

SMA望遠鏡のあるマウナケア山は標高4205メートル。雲の層や水蒸気の影響を受けないため、ここに世界各国の天文観測所が集まっている。マウナケア山頂からは広大な雲海が見下ろせる。

問題2：システム不安定と雑音

天文観測は通常の科学研究と異なり、研究室に研究対象を持ち帰り、精密な環境で分析することはできず、望遠鏡により遠くから観測した画像や信号を記録するだけである。

大気中の雲、宇宙のその他の天体の信号、あるいは単に望遠鏡のシステム不安定が雑音となり、観測を妨害する。「月が太陽エネルギーを反射して強いマイクロ波を発するので、観測時には月の方位を避けて誤差が生じないようにします」と呉助教授は言う。

AMiBAは世界初の可動プラットフォームのミリ派望遠鏡で、完成間もないため、時に大小の故障がおき、研究者を悩ませる。「どんな望遠鏡もシステム不安定で雑音が出るものです。こういったときは根気よく原因を探して、観測を続けるしかありません」と、AMiBAの日本人スタッフ梅津敬一は仕方ないと話す。

SMA望遠鏡のあるマウナケア山頂の研究室は設備が整っていて、室内には加圧や加酸素設備の他に小型のキッチンもある。窓の外を見ると、多数のパラボラアンテナと山頂基地が点在している。荒涼としたAMiBA基地の簡素な施設とはずいぶん違う。

問題3：低温、強風、高山病

海抜4000メートル近い高山では、昼夜の温度差が10度から20度に達することもあり、時に台風のような強風が吹く。さらに空気が薄く、気圧が低いため具合が悪くなることがあり、高山での生活経験がないスタッフには、これも試練である。

AMiBAプロジェクトを統括する中央研究院天文学研究所の陳明堂によると、酸素不足、頭痛、吐き気、動悸、注意力散漫などがよくある高山病の症状で、研究スタッフは必ず一定期間の調整が必要となる。

毎日高山で研究するスタッフでも、この環境に完全に適応できるとは言えず「夜は温度が零度まで下がり、風は強いし、研究室は暖房で乾燥し、一晩中水を飲み続け、トイレに行きます」と、エンジニアの韓之強は言う。

ハワイは世界有数のリゾート地だが、台湾の天文学者は観測のために昼夜が逆転した生活をしなければならず、陽光やビーチ、サーフィンなどとは縁がない。

問題4：資源不足の環境

AMiBA基地は新築から半年たったばかりで、生活施設は簡素を極めていて、台湾がここに建設したSMA観測基地とも大きく異なっている。SMAのあるマウナケア山は開発が早く、設備が整い、各国の研究機関は海抜2800メートル地点に宿舎、レストランなどを共同で建設し、スタッフの休息に当てている。これに対しAMiBAはコントロール室と事務所があるだけ、スタッフの休息場所はコンテナハウスとベッドしかなく、キッチンは電子レンジだけだ。

生活施設が不足し、高山ではゆっくり眠れないので、スタッフは夕方車で上ってきて、観測が終ると山を下りて眠りに帰る。「行き返りの山道はでこぼこで、スタッフが下山途中に事故を起こしたことがあるので、毎回の観測は二人一組で行います。何かあった時、二人なら対応できますから」と梅津敬一は話す。

ハワイの火山の上で、数10億光年のはるか遠くの星を観測する、一見ロマンチックな仕事の背後には、人に知られない苦労がある。しかし、この広い宇宙の中から、知りたいと思う問題の解答が得られれば、これら研究スタッフにとっては、全ての苦労の甲斐があるというものであろう。