明治21年に前身となる東京天文台が設立。以降、国立天文台は100年以上にわたって日本の天文学をリードしてきた。今回は春香クリスティーンが山岡さんに国立天文台を案内してもらう。三鷹本部の敷地面積は約26万平方メートル。そこに様々な研究施設がある。
覗かないという謎の望遠鏡に案内してくれるのは阿久津さん。施設の地下にあるのは重力波を捉えるための望遠鏡「TAMA300」。300mの2本のアームの中は真空でレーザーが走っている。宇宙から重力波が来ると時空のゆがみをレーザーが検知。ゆがみの数値はわずかなのでアームが長いほど検出しやすい。岐阜・飛騨市にはアームの長さ3kmの巨大望遠鏡があるという。三鷹本部にあるKAGRAのコントロールルームを見せてもらった。
国立天文台三鷹本部は国内外の天体観測施設の中枢。観測拠点の1つがハワイ島マウナケア山に設置されているすばる望遠鏡。130億光年離れた天体も観測できるという。宇宙の謎を解明するため他の特殊な望遠鏡による観測も進んでいるチリ・アンデス山中に66台のアンテナが並ぶアルマ望遠鏡は電波で観測する。さらに、10年後の完成を目指してハワイでは巨大望遠鏡TMTの建設が進行中。
望遠鏡や観測装置の部品を作っている工場を見学。ここでは、すばる望遠鏡のフレームなど様々な部品を作っていて、最先端の加工技術で研究現場の要望に応えている。2019年に導入したのが金属3Dプリンター。設計図は3Dモデル、プリンタ内部に材料となるアルミの粉末を入れ、レーザーで溶かしながら一層一層積み上げると複雑な形も製造できる。宇宙に打ち上げる部品は軽くすることが重要。そこで、3Dプリンターが強みを発揮するという。
計算機室を見学。ここでは宇宙の様々な現象を計算している。望遠鏡では見ることのできない天体の動きや進化を物理法則に基づいてシミュレーションする。岩手県にもスーパーコンピューターがあり膨大なデータを処理している。コンピューターは職員自らが市販のパーツを購入し組み立てた手作りだという。
歴史的な太陽観測を見学。太陽フレア望遠鏡は太陽を自動で追跡して観測する。太陽の観測データを見せてもらった。太陽の黒点は11年周期で増減しているという。観測は100年前から行われており、かつてはカメラがないので人の目で見てスケッチしていたという。