[P-PS23] 月の科学と探査

[PPS23-P11] 月レーザ測距用ホロー型反射板の開発 ‐光学接着面の加熱実験‐

*荒木 博志¹、鹿島 伸悟¹、野田 寛大¹、安田 進²、宇都宮 真²、鶴田 誠逸¹、浅利 一善¹、大坪 俊通³、國森 裕生⁴ (1.国立天文台、2.宇宙航空研究開発機構、3.一橋大学、4.情報通信研究機構)

キーワード：月レーザ測距, 逆反射板, ホロー型, 光学接着, 加熱, 強度

月レーザ測距(LLR)は1969年の月面反射板設置から継続して行われ、月の暦、天体基準座標系、重力物理学、地球‐月系力学、月内部構造解明等に重要な役割を果たしてきた。しかし月の深部構造の理解を深めるためには現状(ノーマルポイントで2㎝以下)の1桁以上の高精度が必要とされ、反射効率の高い新規の月面反射板設置が望まれている。
　このため我々は将来の月面設置を目標に、原理的に測距誤差を発生させない「単一素子ホロー型逆反射板(Corner Cube Mirror; CCM)」の開発研究を進めている。昨年度は口径20㎝のCCMについて月面の温度環境における熱変形/光学応答シミュレーションを行い、単結晶シリコンが性能面で最適であることを示した。CCMの製作法は３枚の鏡を互いに直角にオプティカルコンタクトする「三面貼合法」をベースに考えている。オプティカルコンタクトの強度は接着後の高温処理で強化されることが知られており、その定量的評価はCCMの設計上重要である。
今回我々は単結晶シリコンをオプティカルコンタクトさせたサンプルを用いて100℃から1000℃までの高温さらし実験を行い、1000℃で処理したサンプルの剪断強度は100℃処理のサンプルに比べて5-6倍強化され、かつこの処理による面精度、面粗さの劣化は無視できることを確認した。現在単結晶シリコン製の口径20cmCCMモデルを製作中である。このモデルについても同様の高温処理実験を行い、面角度変化の測定結果を発表する予定である。