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VLBIを構成 こうせい する電波 でんぱ 望遠鏡 ぼうえんきょう 群 ぐん の一部 いちぶ (ポーランドPiwnice)
超 ちょう 長 ちょう 基線 きせん 電波 でんぱ 干渉 かんしょう 法 ほう (ちょうちょうきせんでんぱかんしょうほう、英 えい : Very Long Baseline Interferometry 、VLBI )は、電波 でんぱ 天文学 てんもんがく における天文 てんもん 干渉 かんしょう 法 ほう の一種 いっしゅ である。離 はな れたアンテナ で観測 かんそく したデータを、原子 げんし 時計 とけい などで計測 けいそく したタイミング情報 じょうほう とセットにして磁気 じき テープ などに保存 ほぞん し、郵送 ゆうそう などにより1か所 しょ に集約 しゅうやく して相関 そうかん させることで像 ぞう を得 え る手法 しゅほう である。
解像度 かいぞうど は、アレイ を構成 こうせい するアンテナのうち、最 もっと も離 はな れた二 ふた つの間 あいだ の距離 きょり に比例 ひれい する。VLBIではこの距離 きょり を、ケーブル でアンテナ同士 どうし を物理 ぶつり 的 てき に接続 せつぞく できないような長 なが さにまで拡大 かくだい することを可能 かのう にする。大 おお きく隔 へだ たったアンテナによるVLBIで高 こう 解像度 かいぞうど の像 ぞう を得 え ることができるのは、1950年代 ねんだい にロジャー・クリフトン・ジェニソン (英語 えいご 版 ばん ) が開発 かいはつ したclosure phase 解 かい 像 ぞう 技術 ぎじゅつ による。VLBIは通常 つうじょう 、ラジオ波 は の波長 はちょう 域 いき で用 もち いられるが、可視 かし 光 こう 領域 りょういき にも応用 おうよう されつつある。
最 もっと もよく知 し られているVLBIの用途 ようと は、遠方 えんぽう の宇宙 うちゅう 電波 でんぱ 源 げん の撮影 さつえい 、宇宙 うちゅう 機 き の追跡 ついせき 、位置 いち 天文学 てんもんがく などである。逆 ぎゃく に、クエーサー など遠方 えんぽう の電波 でんぱ 源 げん からくる電波 でんぱ の2つのアンテナにおける到着 とうちゃく 時間 じかん の遅 おく れを観測 かんそく することで、基線 きせん の長 なが さをミリメートル単位 たんい で測定 そくてい することが可能 かのう となり、測量 そくりょう やプレート の運動 うんどう の研究 けんきゅう 、国際 こくさい 的 てき な測地 そくち 系 けい の構築 こうちく 、地球 ちきゅう 回転 かいてん 計測 けいそく 、世界 せかい 時 じ の監 かん 視 し などに応用 おうよう されている。
ヨーロッパ やアメリカ合衆国 あめりかがっしゅうこく 、日本 にっぽん にはVLBI観測 かんそく 網 もう がある。最 もっと も感度 かんど の高 たか いVLBI網 もう はヨーロッパVLBIネットワーク (EVN)である。アメリカには超 ちょう 長 ちょう 基線 きせん アレイ (VLBA)がある。この二 ふた つを合 あ わせてグローバルVLBIと呼 よ ぶこともある。これらは後述 こうじゅつ するスペースVLBI網 もう の一部 いちぶ でもあり、他 た のいかなる天文 てんもん 観測 かんそく 装置 そうち よりも高 たか い解像度 かいぞうど を誇 ほこ る。
現在 げんざい では観測 かんそく データとタイミング情報 じょうほう を高速 こうそく 回線 かいせん を通 つう じてやり取 と りし、リアルタイムで相関 そうかん させることも可能 かのう となっている。ヨーロッパでは6つの望遠鏡 ぼうえんきょう がJoint Institute for VLBI in Europe (JIVE)と1Gbpsの光 ひかり 回線 かいせん で接続 せつぞく され、世界 せかい ではじめてこの新 あたら しい技術 ぎじゅつ (e-VLBI )を成功 せいこう させた天文 てんもん 観測 かんそく 装置 そうち となった。
世界 せかい 天文 てんもん 年 ねん 2009開幕 かいまく 式 しき 記念 きねん イベントとして、世界 せかい 12か国 こく 、17台 だい の電波 でんぱ 望遠鏡 ぼうえんきょう を利用 りよう しての、e-VLBIが、おひつじ座 ざ の方向 ほうこう にあるブラックホールの観測 かんそく を行 おこな い、その様子 ようす がパリの開会 かいかい 式 しき 会場 かいじょう で紹介 しょうかい された。
スペースVLBI(SVLBI)は、アンテナのうち一 ひと つかそれ以上 いじょう を人工 じんこう 衛星 えいせい として宇宙 うちゅう 空間 くうかん に設置 せっち することで、地球 ちきゅう の直径 ちょっけい より大 おお きな基線 きせん をもつ干渉 かんしょう 計 けい を構築 こうちく する手法 しゅほう である。これにより、解像度 かいぞうど は周波数 しゅうはすう が同 おな じ場合 ばあい 、地上 ちじょう のVLBIに比 くら べ3から10倍 ばい になる。地上 ちじょう のVLBIと違 ちが い、SVLBIでは衛星 えいせい の位置 いち を精密 せいみつ に決定 けってい する技術 ぎじゅつ 、ドップラー効果 こうか による観測 かんそく 周波数 しゅうはすう のシフトを補償 ほしょう する技術 ぎじゅつ など、多 おお くの技術 ぎじゅつ 的 てき 課題 かだい が存在 そんざい するが、これらは解決 かいけつ されつつある。
SVLBIの構想 こうそう 自体 じたい はVLBIの歴史 れきし と同 どう 程度 ていど に古 ふる いものであるが、具体 ぐたい 的 てき に検討 けんとう され始 はじ めたのは1980年代 ねんだい のことである。1986年 ねん から1988年 ねん にかけて、アメリカのTDRS と日本 にっぽん ・オーストラリア の電波 でんぱ 天文台 てんもんだい を用 もち いて地球 ちきゅう の2倍 ばい 程度 ていど の基線 きせん を持 も つ干渉 かんしょう 計 けい を構築 こうちく する実験 じっけん に成功 せいこう したのがSVLBIの初 はつ の成功 せいこう 例 れい である。ヨーロッパでは欧州 おうしゅう 宇宙 うちゅう 機関 きかん (ESA)がアメリカ航空 こうくう 宇宙 うちゅう 局 きょく (NASA)と共同 きょうどう でQUASAT という計画 けいかく を推進 すいしん していたがホイヘンス・プローブ との優先 ゆうせん 度 ど 競争 きょうそう に負 ま け中止 ちゅうし となった。ロシア ではラジオアストロン という計画 けいかく が進 すす められ、ソ連 それん 崩壊 ほうかい の混乱 こんらん などのため計画 けいかく は延期 えんき に延期 えんき を重 かさ ねられたが、2011年 ねん に無事 ぶじ 打 う ち上 のぼ られた。アメリカではNASAジェット推進 すいしん 研究所 けんきゅうじょ (JPL)とアメリカ国立 こくりつ 電波 でんぱ 天文台 てんもんだい (NRAO)がARISE 、iARISE という計画 けいかく を立 た てているが、X線 せん ミッションやガンマ線 がんません ミッションが優先 ゆうせん されているため実現 じつげん の目処 めど が立 た っていない。
日本 にっぽん では宇宙 うちゅう 科学 かがく 研究所 けんきゅうじょ (ISAS)と国立 こくりつ 天文台 てんもんだい (NAOJ)がVSOP計画 けいかく を立案 りつあん し、1997年 ねん の「はるか 」打 う ち上 あ げにより実現 じつげん した[ 1] 。「はるか」は工学 こうがく 実験 じっけん 衛星 えいせい であり、天文 てんもん 衛星 えいせい としては限 かぎ られた機能 きのう しか持 も たなかったが、実際 じっさい に天体 てんたい 観測 かんそく を行 おこな い大 おお きな成果 せいか をあげた。後続 こうぞく としてVSOP-2計画 けいかく /ASTRO-G 衛星 えいせい についても開発 かいはつ 費 ひ が2007年度 ねんど 予算 よさん として国会 こっかい で承認 しょうにん された。しかし目標 もくひょう とするアンテナの精度 せいど を達成 たっせい することができず、2011年 ねん 11月30日 にち に計画 けいかく 中止 ちゅうし が決定 けってい された。
国土 こくど 地理 ちり 院 いん のVLBI観測 かんそく 局 きょく (茨城 いばらき 県 けん つくば市 し )2016年 ねん 12月 がつ 末 まつ 運用 うんよう 終了 しゅうりょう