１ ・ 望遠鏡 ・最適システムに関わる、基礎条件 （自然環境、等） 地上で使用する望遠鏡において、最も重要なのは、大気の擾乱 （気流・シーイング） です。 シーイングは、その発生部所を区分すると、おおよそ５つに区分されます。即ち、１・中高層のジェット気流。 ２・低層の局地気流。 ３・敷地、ドーム、ルーフ周辺の気流。 ４・望遠鏡本体＆ドーム内部の熱による気流。 ５・人体の熱による気流。 ・・です。 真夏以外は、日本付近の上空・３００hpa付近に強いジェット気流が流れることが多く、恒常的に悪気流が発生します。ジェット気流が北に移行する夏期間においても、局地的な悪気流が発生することがあります。 （参考） 高層天気図00h ・ 12h  日本国内の場合、シーイング中の上 （シーイング ６）の気流状態で、星像ボケの直径が、約 ２秒角と言われますが、この星像サイズは、口径 １２cm前後の理論的エアリーディスク径と一致します。 日本での良好な気流・シーイング時の、調査統計データーは約 １秒。エアリーディスク径は、２秒角。即ち 口径 １２〜１３ｃｍと同等です。極めて良好な時で、２５ｃｍの分解能相当の気流です。 ちなみに、 pickering スケールの基準は、１３ｃｍ（５インチ）です。 どんな大口径でも、その 「２秒角基準」 から逃れることは困難で、口径が増すほどにエアリーディスクから光が溢れ、ジフラクションリングとエアリーディスクが肥大し融合して、星像は巨大化してしまいます。口径本来の理論分解能には遥かに及びません。 望遠鏡光学研究の第一人者、元・東北大学名誉教授、吉田正太郎氏は、 自著 「反射望遠鏡光学入門」 http://www.seibundo-shinkosha.net/products/detail.php?product_id=912 においても、以下のように記述しています。 「大気の動揺によって星像のボケの直径が１″になる夜のことをシーイング１″といいます、これは日本ではかなりの良夜です。ところが１″は、１２ｃｍあれば見分けられる角度です。」 国内では、広島大学等での研究データが公開されています。 広島大学サイト 比較的気流の落ち着いた、広島〜岡山においてのエアリーディスク直径は、平均値（中間値）で、約 ２秒強。 国立天文台・岡山、の2003年の調査データ（１４夜・夏期中心）では、シーイング１秒以下の時間は約 ３０％、 平均シーイングは 約 1.2秒 という数値となっています。 また、国立天文台・岡山 (口径 188cm) において、気流の安定した夜での、ξUMa のシーイング測定値は0.8秒角のデータが残されています。即ち星像(エアリーディスク直径) は、倍の1.6秒角程度となります。口径15cm対物と同等サイズの星像となっています。 口径 188cm のエアリーディスク直径の理論値は、0.13秒前後ですので、理論性能の約 １２倍、星像が肥大していることになります。 （参考） 岡山天体物理観測所 （備考） 望遠鏡の口径・分解能と、シーイングスケール やや良好な気流（シーイング６） に対応する分解能（約 １秒）は、口径約 １２ｃｍ* 程度に相当します。  シーイングスケール ※ William H. Pickering (1858-1938) は、口径 ５インチ （１３ｃｍ） 屈折望遠鏡 を基準に、 シーイング・スケールを考案しました。１３ｃｍのジフラクションリングが明瞭に見える気流状態は、およそ 6〜7 /10 程度となります。 シーイング・計算 etc  日本付近の気流では、このクラスの口径が、月惑星・重星観測で、最も分解能を出せるスペックとなります。 シーイングの分布は、対数正規分布に近似しています。エアリーディスク直径 の平均値（中間値）、 約 ２ 秒 の分布、及び 確率度数（頻度） のシミュレーションです。（標準偏差、約 ０．５） 気流対応 ・ 概算表 （西日本・夏期）
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２ ・ 公開天文台に必要な要素とは？ 研究用望遠鏡＆天文台 と比較し、様々な要素で差異があります。 ・設置環境 → 想定利用者の居住地 （都市部） から、比較的近いこと （交通至便） ・付随環境 → 望遠鏡以外の施設 （書籍・映像ライブラリー等）、飲食施設、宿泊施設 etc ・人的環境 → 運営スタッフの確保、運営 etc ・観望対象 → 星・星座全般、星雲星団彗星、月惑星、重星、太陽 etc ・観望環境 → 光害、悪気流 etc ・自然環境 → 山、高原、森、海 etc 様々な諸環境、様々な観望対象、その大半を網羅する為には、複数の観望システム ≒ 望遠鏡システム が必要となります。 大気の擾乱 （気流・シーイング） についても、敷地、ドーム、ルーフ周辺の気流。 望遠鏡本体＆ドーム内部の熱による気流。 人体の熱による気流。 の要素が大きく影響します。 原則は、良気流の確率が少しでも大きい、フルオープン型の、スライディングが良好です。  清和天文台 （公式サイト） http://seiwabunraku.hinokuni-net.jp/tenmon/ ３ ・観望に必要な、望遠鏡スペック等 （望遠鏡・最適システムの考察） 星・星座全般 → 肉眼＆双眼鏡、スライディングルーフ etc 、フルオープン環境。 (小型) 星雲星団、彗星 → 大口径反射望遠鏡、３５〜５０ ｃｍ 前後が良好。※ 月惑星、重星 → アポクロマート屈折望遠鏡、１０〜１５ ｃｍ 前後が良好。 太陽 → 専用 Ｈα フィルター付、 ５ ｃｍ 前後が良好。 ※ 微光の星雲星団、彗星等の観望においては、光量が必要となります。光量と気流による擾乱のバランスを考慮すると、３５〜５０ｃｍ 前後の反射望遠鏡 （純ニュートン） が、良好となります。 純 ニュートン反射は、カセグレン系と比較して、一般に、分解能とコントラスト etc が良好です。 スライディングルーフ etc 、フルオープン環境では、温度順応時間も短く、より大口径の性能 （分解能）を 出しやすくなります。ドームは熱放射時間が長く、望遠鏡の性能を出すのは困難です。 以上の基礎条件を鑑みると、気流等の影響が少ない設置環境、機材 etc として １・熱の溜まりやすいドームではなく、より外気に馴染むスライディングルーフが良好。 ２・同じく、熱の溜まりが少ない広い芝生に囲まれている方がより良好。 ３・望遠鏡は、１０〜１５ｃｍのアポクロマート屈折＋ 大口径 （３５〜５０ｃｍ） 反射＋＠、双方必要。 ４・屈折は、２枚玉対物レンズ、操作性の良い中焦点 （Ｆ ８ 〜９）。 ・・等が考えられます。 望遠鏡・最適システムの考察  １０〜１３ｃｍ、アポクロマート望遠鏡を、そのまま木製ベランダに並べた場合、やや振動が気になります。 ピラーを、基礎に固定した方が、遥かに安定します。  ○ 望遠鏡設置における、シーイング調査について・・ シーイングに関し ・高層気流（ジェット気流） ・中低層気流 ・接地層気流 ・人体の気流 要因は、４つに区分されます。 接地層の流れは、複雑で細かく、望遠鏡（ドーム）の位置を １メーター移動するだけで、大きく変わることもあります。 ドームの改良で、大きく変わることもあります。 よって、（公共）望遠鏡設置は、専門家の検証を予め受け 完成後も、データ解析をする必要があります。 ４ ・ 公開天文台の未来。 平成以降、公開天文台の大口径化は著しく、口径１ｍ以上のものも珍しくありません。 一方、日本の悪気流に影響されて、極上の気流 （シーイング） でも、口径 ・ ２５ｃｍクラスの分解能を超えることは、稀となっています。現実のメーター級 ・大口径望遠鏡で見る星像は、「ピンボケ星像」 に過ぎず、お世辞にも美しいとは言えません。 国内・最大級、口径 １３０ｃｍを誇る、仙台市天文台。小石川台長は、以下の記述を残しています。 ｢さて、今までに何度となく1.3m大型望遠鏡で土星観測にチャレンジしてきましたが、残念ながら観測条件に恵まれていません。どれくらいの撮影枚数となるのでしょうか。いつもボケた惑星写真ばかりです。もちろん土星と同じように月の写真もボケボケばかりです。」 （中略） 次の目標は夜間の月や土星、そして明け方の木星観測でした。 しかし、今までに1.3mの性能を発揮できるような気流状態に恵まれていません。」 仙台市天文台 http://www.sendai-astro.jp/observation/blog/2009/05/post-42.html 求めるべきは、大きく高価な望遠鏡ではなく、美しい星像を見せる（魅せる） 望遠鏡です。 一番大口径の望遠鏡ではなく、シャープな望遠鏡 を複数揃えた、公開天文台。 更には、自由に使用可能な貸出し小口径望遠鏡を揃えた、個室 （ミニドーム・ミニルーフ etc） の設置。 公共天文台の未来は、より 美しい星を楽しめる場所。 ・・ であるべきと考えます。 望遠鏡・光学性能の定量評価は、可視光線における 平均解像度 （分解能） が、適切 と思われます。 日本付近の年平均気流
（seeing 5-6 /10）を考慮すると、年平均解像度
（分解能） が高い光学系は、 |
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（備考） ベランダ等用、１０〜１３ ｃｍ アポクロマート屈折望遠鏡、 設置状況
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