| Project/Area Number |
21H04972
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
江副 祐一郎 東京都立大学, 理学研究科, 教授 (90462663)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
船瀬 龍 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (70509819)
中嶋 大 関東学院大学, 理工学部, 准教授 (70570670)
川端 洋輔 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (80803006)
三石 郁之 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (90725863)
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| Project Period (FY) |
2021-05-18 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥400,790,000 (Direct Cost: ¥308,300,000、Indirect Cost: ¥92,490,000)
Fiscal Year 2024: ¥58,110,000 (Direct Cost: ¥44,700,000、Indirect Cost: ¥13,410,000)
Fiscal Year 2023: ¥76,180,000 (Direct Cost: ¥58,600,000、Indirect Cost: ¥17,580,000)
Fiscal Year 2022: ¥191,880,000 (Direct Cost: ¥147,600,000、Indirect Cost: ¥44,280,000)
Fiscal Year 2021: ¥74,620,000 (Direct Cost: ¥57,400,000、Indirect Cost: ¥17,220,000)
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| Keywords | X線 / 地球磁気圏 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は，X線による地球磁気圏の可視化を世界で初めて実現し，ダイナミックに変動する地球磁気圏の姿を明らかにすることである。地球磁気圏の構造と変化は，人工衛星の「その場」観測によって大きく理解が進んだが，可視化の手段に乏しく大局的な変化を捉えることは困難とされてきた。一方で近年，X線天文衛星の観測において，磁気圏起因と考えられる軟X線放射が発見され，この放射を用いれば太陽風と地球磁気圏の境界面が可視化できうることが指摘されている。本研究では，独自の広視野X線撮像分光装置と超小型衛星を統合した地球磁気圏X線撮像衛星GEO-Xを実現し，地球磁気圏のダイナミックな変動を多様なスケールで把握する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究が目標とする GEO-X 衛星の実現とそれによる地球磁気圏X線撮像の実現のための重要な開発要素は，(1) コンパクト・軽量・高感度・広視野X線撮像分光装置と，(2) 観測地点である地球磁気圏の外に到達するための高い推力を持つ推進系を備えた超小型衛星である。そこで観測装置の性能実証モデルの残試験と衛星バスとのI/Fの確認を行いつつ，フライトモデル開発に着手した。衛星バスについても，打ち上げ機会の有力候補を絞りつつ，想定される軌道に対応した詳細な検討を実施し，コンポーネントの購入を進めた。
(1) 観測装置：望遠鏡は性能実証モデルを用いて効率の良い組立手法を確立しつつ，フライト品の製作準備と環境整備を行った。検出器は放射線試験を性能実証モデルの回路部に実施し耐性を確認した上で，フライト候補センサの軟X線性能評価を実施し，回路部の製作に着手した。可視光防護フィルタも，性能実証モデルを用いた原子状酸素試験で性能を確認した上で，フライト品の開発に着手した。各コンポを納めるハウジングについても衛星との機械的・電気的I/Fのチェックを進めた。
(2) 超小型衛星：打ち上げ機会候補に対応した衛星バスの詳細な検討を複数ケースに対して実施して，軌道・運用シナリオ，構造系，熱系，電源系，姿勢系等の解析を一通り実施した。そして信頼性の高い衛星バスが可能であることを確認した。検討結果に基き，一部コンポのフライト品の購入を行った。並行して別予算を活用して推進系の開発も進めつつ，衛星バスとの機械的・電気的・熱的なI/Fに関する確認を進めた。
その他：打ち上げ機会候補に対する観測効率を確認しつつ，観測装置の応答関数を試験結果を元に更新して，観測シミュレーションを進めた。さらに打ち上げ後の軌道上での性能実証のために観測すべき天体の選定を行いつつ，パソコンの解析環境の整備も行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
開発は総じて順調である。ハードウェア開発とサイエンス検討でほぼ予定通りと言って良い進展があった。ただし，プログラム的な課題として打ち上げ機会の確定が残った。昨年度の調査から，今年度内の決定を見込んでいたが，円安の進行やロケット開発状況の変化等により，残念ながら決定には至らなかった。そのため残金は調整金として申請予定である。一方で，打ち上げ機会は絞れて来ており，速やかな決定を目指す。関連する成果は着実に発表してきており，受賞も頂いてきている。
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| Strategy for Future Research Activity |
観測装置及び衛星の開発及びサイエンス検討については順調に進んでいるため継続してフライトモデル開発を本格化する。人員体制も各機関で強化しており，開発を力強く進めることができる。残る課題である打ち上げ機会についても絞れてきているため，JAXA 等と協力して，迅速な確定を目指す。同時に信頼性も重要であることから，慎重に決定したい。
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| Assessment Rating |
Interim Assessment Comments (Rating)
A: In light of the aim of introducing the research area into the research categories, the expected progress has been made in research.
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