Optical and Structural Study of Large Remote Sensing Telescope
| Project/Area Number |
20H00280
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 24:Aerospace engineering, marine and maritime engineering, and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岩崎 晃 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (40356530)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水谷 忠均 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 研究領域主幹 (00401232)
木村 俊義 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 上席研究開発員 (20399546)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥44,980,000 (Direct Cost: ¥34,600,000、Indirect Cost: ¥10,380,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
Fiscal Year 2022: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2021: ¥10,790,000 (Direct Cost: ¥8,300,000、Indirect Cost: ¥2,490,000)
Fiscal Year 2020: ¥14,560,000 (Direct Cost: ¥11,200,000、Indirect Cost: ¥3,360,000)
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| Keywords | 静止光学 / 大型望遠鏡 / 構造制御 / リモートセンシング / 光学測定 / ストラット / 地球観測 / 構造 / 光学計測 / 宇宙望遠鏡 |
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| Outline of Research at the Start |
自然災害の増加に伴い、静止軌道からの常時高分解能地球観測に期待が高まっている。しかしながら、通常の地球観測衛星と比較して60倍ほど軌道高度が高くなるため、観測機器が大型化し、高品質の画像を取得するためには、高度な構造制御が必要となる。本研究では、観測機器側に安定した光学計測の仕組みを作るとともに、構造側に高精度な制御手法を導入することで、両者の技術を融合させる、上記の課題を解決する。ミッションを行う観測の研究者およびミッションを提供する構造の研究者が、数学モデルを媒介とすることで、観測をもモデル化し、大型望遠鏡を用いた実験を通じて実証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
構造制御系においては、光学系支持構造に刻一刻と生じる微小変形をモニタリングし、それを軌道上でリアルタイムに補正する高精度構造制御技術を検討した。これはスチュワートプラットフォームの光学系支持構造であり、その構成部材を変位補正ストラットとする。変位補正ストラットは基本構造となるパイプ部材（中空ストラット）、長さ変化を常時モニタする変位計、長さ変化を補正するアクチュエータなどから構成される。
70cm級セラミック鏡をCFRP製の剛性の高いプレート上に支持し、このプレートを基点として6本の変位補正ストラットにより光学系計測用プレートを支持した。実際の望遠鏡構造ではこのプレートは副鏡を搭載するための剛な平板であり、変位補正ストラットを制御することで主鏡－副鏡間の並進および回転の位置関係を制御することを想定する。本研究では，この平板上に設置した光学系計測からストラットの変位補正量を決定し、アクチュエータ駆動による微小変位補正を試み、10～90μmの制御目標に対し±5nmの制御精度を達成できる見込みであることがわかった。
光学測定系においては、光学系の微小変形をモニタリングする光学技術を検討した。これは、光ファイバー端面から放射されるレーザ光を凸レンズで70cm級セラミック鏡に投影し、反射光の変化を検知するものである。光学系支持構造に組み合わせるため、キューブ光学系をコアに移動可能な光学系とした。最終的な測定をシャックハルトマンセンサで行うための検討を行い、変形値の見込みを算定した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
光学測定系の画角が大きいため、光ファイバー光の投影変換の設計に時間が要している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、構造制御系と光学測定系を組み合わせた実験に入るため、それぞれの進行状況を合わせる形で研究を進めたい。
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Report
(3 results)
Research Products
(7 results)
