ページの本文へ

Hitachi

株式会社 日立システムズ

導入事例スペシャル 東京大学宇宙線研究所×日立システムズ
スペシャルプロジェクト

CTAロゴ

CTA計画 - Cherenkov Telescope Array -

CTA計画とは、宇宙の彼方で起こる高エネルギー現象を観測し「宇宙のはじまり」を解き明かそうとする国際共同プロジェクト。

私たち日立システムズはデータセンター構築・運用技術を応用した特殊な電源装置の提供を通じて、CTA計画に協力しています。

「宇宙のはじまり」を解き明かす
32か国参加の国際プロジェクト CTA計画

CTA計画とは、宇宙空間の約25%を満たすと言われる暗黒物質やブラックホールの謎を解明するため、大型望遠鏡で宇宙から飛来する「ガンマ線」を観測する国際共同プロジェクトです。暗黒物質の解明は、宇宙のはじまりを解き明かす手がかりになると期待されており、CTA計画は世界中の研究者から大きな注目を集めています。

世界32か国の研究機関が参加(2018年7月時点)し、日本からはノーベル物理学賞受賞者の梶田隆章教授が所長を務める東京大学宇宙線研究所などが参加しています。研究に必要な設備や機器の製造を行うのは一般企業で、私たち日立システムズもCTA計画に協力する企業のひとつ。日立システムズは、これまで培ってきた独自の技術資産を生かし、大型ガンマ線望遠鏡に電力を供給する特殊な電源装置を提供しています。

CTA計画の推進に欠かせない
「前代未聞の電源装置」とは

ガンマ線を地球上で観測できるのは 「ガンマ線バースト」と呼ばれる突発的な物理現象が発生する時です。この現象は1日に数回発生していますが、観測可能な条件が揃う機会は1週間に1回程度で、時間にして1秒から1000秒ほど。このわずかな機会を捉えるためには、大型ガンマ線望遠鏡を通常時は星の運行にあわせてゆっくり駆動させておき、いざガンマ線バーストが発生すれば、その到来方向へと瞬時に躯体を回転させ観測を開始する必要があります。

問題は、その際に大容量の電力が必要になることでした。大型ガンマ線望遠鏡は口径23メートルで、重量は約150トン。これがスペインとチリの観測所に各4基建設される予定ですが、すべての望遠鏡を同時にしかも瞬時に制御するには、大型工業施設を稼働させるのと同等の電力を、わずか10秒程度の間に供給できるハイパワーな電源装置が必要となります。

当初、これを商用電力で賄う方法が検討されましたが、法外な電力料金が必要となるため、実現は不可能でした。次に、大量の鉛蓄電池を用いる方法が検討されましたが、標高約2,200メートルという観測所の立地を考慮すると、数年ごとに鉛蓄電池を交換する作業の安全性に問題があり、また、大量の鉛蓄電池が環境に与える悪影響も無視できませんでした。

低コストで保守性が高く、しかも少ない環境負荷で、瞬間的に大容量の電力を供給できる電源装置。CTA計画の進展は、この前代未聞の電源装置ができるかどうかにかかっていました。

「前代未聞の電源装置」に挑戦した
唯一の日本企業・日立システムズ

お客さま


東京大学
宇宙線研究所
高エネルギー宇宙線研究部門
理学博士
教授
手嶋 政廣 様

その頃、東京大学 理学博士・手嶋政廣教授は、CTA計画の電源装置に「フライホイールバッテリー」が利用できないかと検討していました。これは、わずかな電力で内部の弾み車を動かし、その慣性の力を利用して蓄電を行う電源装置です。大容量の電力を蓄えることができ、しかもエコで保守性が高いことから、電源装置の要件を満たすものとして期待されていました。

しかし問題は、大容量の電力が必要となるのはガンマ線バースト発生の瞬間のみで、それ以外の時には安定的な低電力の供給が求められることでした。「通常時には低電力を安定供給し、必要な時に瞬時にしてフライホイールに蓄えた大容量の電力供給に切り替えられる電源装置」。手嶋教授はこの要件を複数の電機・電源メーカーに提示し依頼しましたが、あまりに特殊な要件のため、ほとんどの企業が協力を辞退しました。こうした状況の中、電源装置に挑戦した唯一の日本企業が日立システムズでした。

データセンター構築・運用技術とグローバルなネットワークを生かし
特殊な電源装置の稼動に成功

日立システムズ
プロジェクトメンバー


株式会社日立システムズ
金融事業グループ
事業企画本部
グローバル担当本部長
前田 昭夫


株式会社日立システムズ
ビジネスクラウドサービス事業グループ
ビジネスクラウドサービス営業統括本部
第四営業本部
第一営業部
部長
宇根 照男

日立システムズ 前田昭夫は、手嶋教授から相談を受けた際に、UPS(無停電電源装置)にフライホイールバッテリーを組み込むアイデアを閃きました。

UPSとは、外部に電力供給を行いながら、同時に停電などの電源トラブルに備えた予備電力を蓄えることができる電源装置です。電力供給を安定化する機能を持ち、非常時には瞬時に予備電源へと切り替えることができます。

通常、UPSの蓄電には鉛蓄電池が利用されますが、これにフライホイールバッテリーを用いれば、手嶋教授の求める電源装置が実現できるのではないかと前田は考えました。日立システムズは、データセンターの非常用電源装置としてUPSを日常的に利用していたため、手嶋教授の相談内容から、UPSという解決手段を導くことができたのです。

日立システムズ CTA計画プロジェクトメンバーは早速、市販のUPSとフライホイールバッテリーの中から、連携可能な製品の組み合わせを探しました。調査対象は世界中のメーカー、製品です。大量のサンプルを取り寄せ、繰り返しテストを行った結果、ようやく連携が可能な製品の組み合わせを発見。こうして、実現不可能と思われた前代未聞の電源装置はスタートしました。

電源装置の設計・施工・据付を担当したのは、マレーシアに拠点を置く日立システムズの関連会社・Powerware SystemsSdn Bhdです。格納用コンテナの内部には、UPS、フライホイールバッテリーのほか、精密空調機という特殊仕様のエアコンと、IoT技術を活用したリモート設備監視装置が搭載されています。多くの企業が難色を示したスペインとチリという地理的な条件も、世界中に関連会社を持つ日立システムズのネットワークを生かし、クリアすることができました。

「宇宙のはじまり」を解き明かしたい。この人類の悲願を達成するため、私たちはこれからも日立システムズの行動指針─社会貢献・人間性尊重・お客さま視点・チャレンジ・グローバル・ユニーク・スピーディー─を貫き、CTA計画の成功と、人類の進歩・発展にさらなる貢献を果たしていきます。

集合写真

集合写真
Powerware Systems Sdn. Bhd.:KC Wong、
東京大学:齋藤隆之 特任助教、手嶋政廣教授、
日立システムズ:前田昭夫

メールマガジン

最新のイベント情報、商品情報など、お役立ち情報をご紹介するメールマガジンをお送りしております。

メールマガジン登録

  • 日立システムズFacebook 公式アカウント
  • Webから直接、クラウドサービスの注文・導入ができるオープンクラウドマーケットプレース

データセンター紹介ページへ

データセンター紹介
ゆるぎない信頼のパートナー 日立のデータセンター

ハイパーダイヤの専用サイトを別ウィンドウで表示します。

交通のことならハイパーダイヤ
乗換案内・路線情報検索サイト。英語・中国語にも対応。

日立システムズの
Microsoftソリューション
Microsoftとの力強い協力体制で、お客さまのソリューションを支えます。

日立システムズは、システムのコンサルティングから構築、導入、運用、そして保守まで、ITライフサイクルの全領域をカバーした真のワンストップサービスを提供します。