ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の主鏡のメッキは何故銀やアルミニウムではなく金なのですか？

2021年12月25日に打ち上げられたジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の主鏡には金メッキが施されておりますが、反射率の点からすると全金属中、可視光線から遠赤外線にかけての波長域において最も反射率が高いのは銀であるのに対し、金は赤外線領域における反射率が(反射望遠鏡の主鏡のメッキとして良く使われている)アルミニウムと同程度にしか過ぎない上に黄色よりも短波長の可視光線領域の反射率が低いという短所があるにもかかわらず、何故、可視光線から遠赤外線という広い波長域における反射率が最高である銀や、赤外線領域における反射率が金と同等で可視光線領域の観測も可能な上にノウハウが蓄積されていて使いやすいアルミニウムではなく、赤外線領域における反射率が銀に劣る上に可視光線領域の観測には使えない金が使われているのでしょうか？

【参考URL】
ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 - Wikipedia > 望遠鏡
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B8%E3%82%A7 …


株式会社光響 > Optipedia > レーザーセミナー講義ノート > 2022年9月14日開催：植田憲一（セミナー講義ノート：光学薄膜の物理と技術 その1） > 金属表面の反射スペクトル
https://optipedia.info/kokyoseminar/2022-9-14/ch …

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2024/11/23 09:36

これは反射望遠鏡等で使われている金属薄膜ミラーの性能比較ですが

金の性能が他を圧倒してます。
理由はわかりませんが、比較は表面コーティングまで含めた
実用での比較を行わないと意味無さそうです。
https://www.geomatec.co.jp/products-and-solution …

この回答へのお礼

御回答頂いた事には感謝致します。

　ただ、頂いたURLのページで示されている内容を拝見した限り、

>金の性能が他を圧倒してます。

という御回答内容は誤りだという事になってしまいます。
　何故なら頂いたURLのページでは銀の反射率が最高となっているだけで、金の性能が他を圧倒しているなどとはどこにも記されておりません。

　あと、本件は｢銀やアルミニウムをつかに金を使う理由｣についての質問なのですから、

>比較は表面コーティングまで含めた
>実用での比較を行わないと意味無さそうです。

との事ですが、それを問題にされるのであれば、その｢表面コーティングまで含めた実用での比較｣も含めた理由について御回答して頂かなければ意味が無いのではないでしょうか？

お礼日時：2024/11/23 12:49

No.1 回答者： sisann 回答日時： 2024/11/23 08:54

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の主鏡に金が使用されているのは、金が赤外線領域での反射率が高く、宇宙の観測において非常に効果的だからです。

金は幅広い波長域で優れた反射性を持ち、望遠鏡の観測能力を最大化するために選ばれました。また、金は耐久性があり、極低温の環境でもその性質を保つことができます。

この回答へのお礼

御回答頂いた事には感謝致します。

　しかしながら質問文を読まずに回答するのはご遠慮下さい。
　質問文で述べておりますように、

>金が赤外線領域での反射率が高く

という点に関しては、金は銀に劣り、アルミニウムと同等でしかありませんから、一般的なアルミニウムや銀を使わない理由にはなりませんし、わざわざ金を使う理由にもなりません。

>極低温の環境でもその性質を保つことができます

という点に関しても、JAXAのH-2系列のロケットの燃料タンクを見れば分かりますように、極低温の液体水素に触れるタンクの素材にはアルミニウムが使われていますから、極低温環境における性能でアルミニウムが特に問題があるとは言えませんから、やはりわざわざ金を使う理由にはなりません。
　またジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は冷却用の液体ヘリウムの搭載量に限界があるせいで元々、耐用年数が比較的短いため、極低温環境における長期間に亘る耐久性が重要だとも思えません。

お礼日時：2024/11/23 12:38