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Development of technologies for space coronagraph towards exploration of habitable exoplanets

Research Project

Project/Area Number 19H01932
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 16010:Astronomy-related
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

Murakami Naoshi  北海道大学, 工学研究院, 講師 (80450188)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西川 淳  国立天文台, TMTプロジェクト, 助教 (70280568)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Keywords太陽系外惑星 / コロナグラフ / 補償光学 / バイオシグネチャー / バイオシグナチャー
Outline of Research at the Start

系外惑星(太陽以外の恒星を公転する惑星)の微弱な光を直接とらえるためには、明るい主星の光を強力に除去する観測技術(「高コントラスト観測技術」とよぶ)が必要不可欠である。系外惑星からの光を直接とらえることができれば、スペクトル分析などの詳細な解析により、バイオシグナチャー(生命活動の痕跡)を発見できる可能性を秘めている。本研究課題では、このような究極の科学目標を掲げた将来のスペースミッション時代において、我が国が重要な技術的貢献を果たすため、これまでにない性能を誇る強力な高コントラスト観測システムを実現することを目標としている。

Outline of Final Research Achievements

For exploration of exoplanets (planets around stars other than the Sun) where life is expected, high-contrast imaging technologies are required for strongly suppressing bright starlight with a level of 1/10 billion over a broad wavelength range to directly detect and spectrally characterize extremely faint planetary light. Aiming for such a scientific goal, we prompted the development of future observation technologies. In particular, we carried out research and development of various technologies in terms of focal-plane phase masks, pupil-plane apodizers, dark-hole control techniques and so on. Besides, we constructed two laboratory simulators of the high-contrast imaging technologies at Hokkaido University throughout these studies.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

生命を宿す「第二の地球」探査を目指したロードマップとして、将来のスペース望遠鏡による高コントラスト観測が検討されている。このような科学目標は、天文学分野にとどまらず、多くの人々にとって興味を抱くテーマであろう。しかしながら、明るい恒星の周りの極めて微弱な惑星を捉えることは非常にチャレンジングであり、観測技術のさらなる発展が望まれる。本研究課題を通じて、高コントラスト観測に関するさまざまな独自技術を発展させるとともに、その研究開発拠点を整備することができた。これらの研究成果は、将来のスペース探査ミッションへの技術的貢献に向けた重要な足掛かりになると期待される。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (39 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (32 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Recent progress of the facility for coronagraphic elemental technologies (FACET)2022

    • Author(s)
      Kenta Yoneta, Seiji Sudoh, Hiroaki Hayashi, Mizuki Asano, Jun Nishikawa, Naoshi Murakami
    • Journal Title

      Proceedings of the SPIE

      Volume: 12180 Pages: 1218027-1218027

    • DOI

      10.1117/12.2628451

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    • Author(s)
      Yoneta Kenta、Murakami Naoshi、Koike Ryuta、Nishikawa Jun
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Supplement Series

      Volume: 262 Issue: 2 Pages: 48-48

    • DOI

      10.3847/1538-4365/ac892e

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      Kenta Yoneta, Naoshi Murakami, Hikaru Ichien, Seiji Sudoh, and Jun Nishikawa
    • Journal Title

      Astronomical Journal

      Volume: 163 Issue: 3 Pages: 112-112

    • DOI

      10.3847/1538-3881/ac35e0

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    • Author(s)
      Naoshi Murakami, Kenta Yoneta, Kenya Kawai, Hajime Kawahara, Takayuki Kotani, Motohide Tamura, and Naoshi Baba
    • Journal Title

      Astronomical Journal

      Volume: 163 Issue: 3 Pages: 129-129

    • DOI

      10.3847/1538-3881/ac3510

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    • Author(s)
      Naoshi Murakami, Kenta Yoneta, Hikaru Ichien, Seiji Sudoh, Keiichiro Habu, Jun Nishikawa
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      Proceedings of the SPIE

      Volume: 11443 Pages: 256-256

    • DOI

      10.1117/12.2560450

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      Proceedings of the SPIE

      Volume: 11451 Pages: 224-224

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      10.1117/12.2560471

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      Proceedings of the SPIE

      Volume: 11447 Pages: 254-254

    • DOI

      10.1117/12.2560839

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      日本天文学会2022年秋季年会
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  • [Presentation] 12分割6次位相マスクを用いた高コントラスト観測の室内実証2022

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      米田謙太, 林寛昭, 淺野瑞基, 村上尚史, 村松大海, 田中洋介, 西川淳
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      西川淳, 米田謙太, 村上尚史, 林寛昭, 淺野瑞基, 村松大海, 田中洋介
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  • [Presentation] 系外惑星観測のための位相マスクの位相差の測定2022

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      N. Murakami
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  • [Presentation] Combination of apodized pupil and phase mask coronagraph for Subaru Telescope2019

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      J. Nishikawa, N. Murakami, K. Habu, H.Ichien, S. Sudo, J. Lozi, O. Guyon, K. Kumaki, S. Kumagai
    • Organizer
      In the Spirit of Lyot 2019
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    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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