ラドクリフ望遠鏡

ジョン・ラドクリフ（1650年 - 1714年）はイギリスの医師で国会議員でした。彼の母校はオックスフォード大学でした。彼は結婚せず、相続人もいなかったため、亡くなった際に莫大な財産の多くを慈善信託に遺贈しました。^{[ 3 ]}このラドクリフ信託は、ラドクリフ・カメラやラドクリフ病院など、オックスフォードとその周辺の公共事業に資金を提供しました。トーマス・ホーンズビーの助言により、1773年に信託は当時オックスフォードの北郊外であった場所にラドクリフ天文台を設立しました。これは、イギリスで設立された2番目の常設天文台でした（グリニッジ天文台に次ぐ）。^{[ 4 ]}この天文台は、当初はオックスフォード大学のサヴィリアン天文学教授の指導の下で天文学研究を行いました。 1839年、ラドクリフ財団は天文台を運営するラドクリフ観測員に直接資金提供を開始し、オックスフォードでの観測は次の世紀の大半にわたって生産的に続けられた。^{[ 5 ]}

1924年、ハロルド・ノックス＝ショーがラドクリフ天文台長に就任した。当時、天文台は様々な理由から天文学研究の最前線に留まるのに苦労していた。オックスフォード最大の望遠鏡は24インチ（61cm ）屈折望遠鏡であったが、これはもはや最先端の​​機器ではなく、大型の新型反射望遠鏡に大きく取って代わられていた。特に、アメリカの天文学者たちは、60インチ（1.5m ）のヘール望遠鏡（1908年完成）や100インチ（2.5m ）のフッカー望遠鏡（1917年完成）など、はるかに大型の機器を利用できるようになっていた。^{[ 6 ]}      

いくつかの要因により、オックスフォードはもはや研究天文台の適切な場所ではなくなった。18世紀以降、都市は著しく拡大し、光害が深刻化し、煙突から立ち上る熱気によって視界が悪くなった。イギリスの天候も障害となり、多くの夜が曇天で観測できなかった。近隣のラドクリフ病院は建物の拡張を熱望しており、新しい望遠鏡に必要な大きな囲いを作るスペースがなかった。^{[ 6 ]}

ラドクリフ天文台（オックスフォード）

ノックス・ショーは、日常的な観測を行う傍ら、新しい望遠鏡と天文台の計画も始めた。ラドクリフ天文台に着任する前、ノックス・ショーはエジプトのヘルワン天文台に勤務しており、そこで望遠鏡を乾燥地帯に設置することの利点を実感していた。^{[ 4 ]}

1928年、カリフォルニア州パロマー天文台に建設される予定の200インチ（5.1メートル）ヘール望遠鏡の資金が承認された。^{[ 7 ]}この望遠鏡は、世界で次に大きい望遠鏡の4倍の集光面積を持ち、ラドクリフ天文台が建設できるものよりもはるかに優れた性能を発揮するはずだった。パロマーからは南の空が見えないため、ヘール望遠鏡では観測できない天体を観測できる南半球に新しいラドクリフ望遠鏡を設置することが決定された。^{[ 8 ]}  

南半球に新しい大型望遠鏡を建設する必要性は説得力があったものの、当初ノックス・ショーには資金がなかった。1929年、モーリス・モーター・カンパニーのオーナーであり、ラドクリフ病院の後援者でもある大富豪の慈善家、ウィリアム・モリス卿が、病院が拡張できるように天文台の敷地と建物を購入することを申し出た。^{[ 3 ]}モリスは10万ポンド（2025年の550万ポンドに相当^{[ 9 ]}）を提示し、これは新しい南半球天文台の資金として十分であった。^{[ 3 ]}

新しい天文台の建設場所の決定に携わったフランク・ダイソン卿（左）とアーサー・エディントン卿（右）

資金提供の申し出があったため、1929年にラドクリフ財団は王室天文官のサー・フランク・ダイソンにノックス・ショーの提案を評価するよう依頼した。ダイソンは賛成し、理事たちに計画の利点を納得させた。^{[ 3 ]}同年後半、ノックス・ショー、ダイソン、サー・アーサー・エディントンは南アフリカ連邦（当時は大英帝国の自治領）で開催された英国協会の会合に出席した。^{[ 3 ] [ 10 ]}彼らはこの機会を利用して、国内の新しい天文台の候補地をいくつか調査し、プレトリア市近郊の丘陵地帯にある場所が最も好ましいと判断した。^{[ 3 ] [ 10 ]}プレトリア市当局は強く支持し、土地を寄贈し、水道と電気の配給システムに無料で接続することを申し出た。^{[ 4 ]}その場所は、市街地から南東に4.5 マイル (7.2 km)離れたキアペルコップ丘陵の尾根にある57 エーカー (23ヘクタール)の面積を占めていた。 ^{[ 4 ]} 1930 年 2 月から 6 月にかけて、ウィリアム ハーバート スティーブンソンがノックス ショーの指示と自治体の物流支援を受けて、その場所の天候と視界の条件を詳細に調査し、その場所は適していると判断された。^{[ 10 ]}  

ノックス＝ショーは、望遠鏡の設計と建設をグラブ・パーソンズ社に依頼した。グラブ・パーソンズ社は、当時建設中だったカナダのデイビッド・ダンラップ天文台向けに製作した口径74インチ（1.9メートル）望遠鏡の複製を製作することを提案した（天文台は1935年に完成予定）。同社は、設計を再利用することで、時間の節約、作業の重複の回避、コスト削減につながると主張した。また、この設計でもラドクリフ望遠鏡は南半球最大の望遠鏡となるため、この提案は受け入れられた。  

しかしながら、設計には2つの大きな変更が必要となった。まず、望遠鏡が設置されているコンクリート製の支柱を、設置場所の緯度の違いに合わせて変更する必要があった。次に、全く異なる望遠鏡ドームが選定された。これは直径61フィート（19メートル）の円筒形の塔で構成されている（ダンラップ望遠鏡は半球形のドームだった）。 

再利用設計により建設が迅速化されるという意図があったにもかかわらず、建設にはいくつかの遅延が生じた。望遠鏡の主要部品は1938年に南アフリカに輸送され、プレトリアで組み立てが開始された。主な未完了事項は主鏡の研磨と設置であり、主鏡はまだニューカッスル・アポン・タインのグラブ・パーソンズ工場にあった。組み立ての残りの部分をテストできるように、プレトリアには小型の仮設鏡が設置された。1939年の第二次世界大戦の勃発により、鏡に関するすべての作業が中断された。グラブ・パーソンズ社は軍事目的に事業を転換する必要があり（同社はすでにイギリスの潜水艦用潜望鏡の主要メーカーであった）、ニューカッスルの工業地帯は戦略爆撃の標的となった。爆撃による損傷から鏡を保護するため、鏡は数年間工場の近くに埋められた。鏡の製作作業は、1945年の終戦後まで再開されなかった。最終的にプレトリアに設置され、最初の採光が実現したのは、建設開始から10年以上経った1948年のことだった。

ハロルド・ノックス＝ショーは1950年にラドクリフ天文台の観測員を退任し、後任には1948年にノックス＝ショーの主任助手として天文台に加わったA・デイヴィッド・サッカリーが就任した。 ^{[ 3 ]}サッカリーは以前、ケンブリッジの太陽物理学研究所とカリフォルニア州のマウント・ウィルソン天文台で勤務し、アーサー・エディントンと密接に協力していた。^{[ 11 ]}サッカリーが任命された当時、ラドクリフ天文台のスタッフには他に天文学者は2番目の助手デイヴィッド・スタンレー・エヴァンスしかいなかった。^{[ 11 ]} 1951年にマイケル・フィーストが新しい主任助手に任命され、その時点でエヴァンスは退任し、アドリアン・ヤン・ウェッセリンクが後任となった。^{[ 11 ]}

運用初期には、望遠鏡は科学観測機器の不足に悩まされました。1年以上もの間、観測は直接撮影のみで、分光観測が可能になったのは1951年になってからです。^{[ 11 ]}最初の分光器は、カセグレン焦点に設置された二重プリズムの中解像度装置で、すぐに観測の主装置となりました。^{[ 11 ]} 1959年には、それまで銀でコーティングされていた主鏡をアルミニウムでコーティングすることが可能になりました。アルミニウムへの変更により、近紫外線波長での観測が可能になりました。^{[ 11 ]} 1960年頃には、望遠鏡にクーデ室に設置された高解像度分光器が装備され、1970年には、暗い天体の低解像度観測に最適化されたイメージ管分光器という別の分光器が取得されました。^{[ 11 ]}

これらの問題の主な原因は資金不足であり、それが職員数と観測できる量も制限していた。これらの問題は1951年にラドクリフ天文台がケープタウンの喜望峰にある王立天文台を所有する英国海軍省と協定を結んだことで緩和された。^{[ 11 ]}海軍省はラドクリフ望遠鏡の観測時間の3分の1を購入し、王立天文台の天文学者が利用できるようにした。^{[ 11 ]}また、訪問天文学者を支援するために、グリニッジ王立天文台からプレトリアに技術スタッフの一部が移籍した。 ^{[ 11 ]} 1967年、英国科学研究会議が海軍省の天文学的責任を引き継ぎ、観測時間の英国のシェアを50%に増やすための費用を支払い、これは（ケープタウンに拠点を置く観測者だけでなく）英国の資金援助を受けているすべての観測者に利用可能となった。^{[ 11 ]}

ノックス＝ショーは退職後も南アフリカに住み続けたが、1970年に85歳で亡くなった。彼の遺灰は天文台の敷地に撒かれた。望遠鏡建設における彼の指導的役割を称え、望遠鏡の北側支柱にブロンズ製の記念銘板が設置された。^{[ 12 ]}そこには次のように記されている。

ハロルド・ノックス・ショーを偲んで 1885-1970 ラドクリフ天文台長、1924-1950年。彼の尽力により、 ラドクリフ天文台とこの望遠鏡が 南の空の下に設置され 、天文学に永続的な恩恵をもたらした。 彼は星を心から愛していたので、 夜を恐れることはなかった^{[ 3 ]}