| Project/Area Number |
21K14342
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 24010:Aerospace engineering-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
Fujita Shinya 東北大学, 工学研究科, 特任講師 (90847279)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 宇宙望遠鏡 / 超小型衛星 / MEMSミラー / 系外惑星 / 姿勢制御 |
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| Outline of Research at the Start |
大気の影響を受けず、数週間－数ヶ月に渡る長期間、望遠鏡を占有して特定の天体を観測し続けることができれば、これまで見逃してきた天文現象の発見が期待できる。本研究は、太陽系外惑星の探査が可能な観測能力を持つ10 kg級超小型衛星の実現を目標に、地球低軌道－地上間レーザ通信機用二軸MEMSミラーによる高精度ビーム制御技術を応用し、従来の大型天文観測衛星に匹敵する指向精度1秒角 (= 0.0003°) を手のひらサイズの光学系にて実現することを目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
It is difficult to achieve pointing control with pointing accuracy on the order of 1 arcsecond only by attitude control of a 10 kg class nano-satellite. Therefore, we have developed a prototype of a device that precisely controls the telescope optical axis by using an electromagnetic MEMS mirror.
We improved the algorithm for calculating the star positions for the star tracker and verified that the star center of mass can be measured with an accuracy of 0.05 arcseconds using the experimental optical system. The dynamic characteristics of the system including the developed mirror driving circuit were measured, the control law was evaluated by simulation, and the target pointing control accuracy of the prototype optical system, within ±2 arcsec, was achieved through indoor and outdoor night sky experiments.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
大気の影響を受けず、数週間－数ヶ月に渡る長期間、望遠鏡を占有して特定の天体を観測し続けることができれば、これまで見逃してきた天文現象の発見が期待できる。本研究はトランジット法による太陽系外惑星の探査が可能な観測能力を持つ10 kg級超小型衛星を地球低軌道上に複数機配備し、宇宙望遠鏡を長期占有可能な環境を構築することを将来目標とし、MEMSミラーによる高精度望遠鏡指向制御装置の研究に取り組んだ。
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