Development of Hi-resolution Solar Planet Image Monitoring System with Adaptive Optics

• Project/Area Number: 25707007
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Partial Multi-year Fund
• Research Field: Astronomy
• Research Institution: Okayama University of Science (2016); Hokkaido University (2013-2015)
• Principal Investigator: Watanabe Makoto 岡山理科大学, 理学部, 准教授 (10450181)
• Research Collaborator: OYA Shin 国立天文台, TMT推進室, 特任准教授 (80399287) ; NAKAMOTO Junpei ; GODA Shuhei ; MORISADA Shota
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥19,500,000 (Direct Cost: ¥15,000,000、Indirect Cost: ¥4,500,000); Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2015: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000); Fiscal Year 2014: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000); Fiscal Year 2013: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
• Keywords: 補償光学 / 波面センサー / 惑星観測 / 地上観測 / 光学赤外線天文学 / 天文観測機器開発 / 波面センサ―

Outline of Final Research Achievements

We are developing a multi-conjugate adaptive optics system with two 140-element MEMS deformable mirrors optically conjugated to different turbulence layers at the ground and 2.6 km altitude and four 11x11-element correlating Shack-Hartmann wavefront sensors for extended sources, as the adaptive optics system capable of image monitoring the large-scale motions of atmosphere of solar planets with an 0.4 arcsec resolution over a field of view of about 50 arcsec as much as the Jovian apparent diameter at the longer wavelength than 0.5 micron on the 1.6 m Pirka telescope of the Hokkaido University. We are going to do the closed-loop tests of this adaptive optics system in laboratory and the test observations on the telescope.

Research Products

• [Presentation] 惑星用補償光学系の開発の進捗状況(2) (2017)
  • Author(s): 渡邉誠、森貞翔太、大屋真
  • Organizer: 日本天文学会2017年春季年会
  • Place of Presentation: 九州大学伊都キャンパス（福岡県福岡市）
  • Year and Date: 2017-03-15
• [Presentation] 惑星用補償光学系の開発の進捗状況 (2017)
  • Author(s): 渡邉誠
  • Organizer: 第9回「補償光学研究開発のための情報交換会」
  • Place of Presentation: 東京大学天文学教育研究センター（東京都三鷹市）
  • Year and Date: 2017-03-13
• [Presentation] 北大惑星用AOの開発進捗 (2016)
  • Author(s): 渡辺誠
  • Organizer: 第7回「補償光学研究開発のための情報交換会」
  • Place of Presentation: 国立天文台三鷹キャンパス（東京都三鷹市）
  • Year and Date: 2016-03-18
• [Presentation] 惑星表面模様の相関追跡による波面測定方法の研究 (2016)
  • Author(s): 合田周平
  • Organizer: 第7回「補償光学研究開発のための情報交換会」
  • Place of Presentation: 国立天文台三鷹キャンパス（東京都三鷹市）
  • Year and Date: 2016-03-18
• [Presentation] 惑星観測用補償光学系の開発状況 (2016)
  • Author(s): 渡邉誠
  • Organizer: 第8回「補償光学研究開発のための情報交換会」
  • Place of Presentation: 岡山理科大学（岡山県岡山市）
• [Presentation] 可変形鏡BMC Multi-3.5の性能評価 (2016)
  • Author(s): 森貞翔太
  • Organizer: 第8回「補償光学研究開発のための情報交換会」
  • Place of Presentation: 岡山理科大学（岡山県岡山市）
• [Presentation] 木星面模様を利用した波面測定実験 (2015)
  • Author(s): 合田周平、渡辺誠、大屋真
  • Organizer: 日本天文学会2015年秋季年会
  • Place of Presentation: 甲南大学（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-09-09
• [Presentation] 木星面模様を利用した波面測定実験 (2015)
  • Author(s): 合田周平、渡辺誠、大屋真
  • Organizer: 第6回「補償光学研究開発に関する情報交換会」
  • Place of Presentation: 京都大学（京都府京都市）
  • Year and Date: 2015-09-08
• [Presentation] MASS-DIMMによる名寄の大気擾乱高度プロファイルの測定(2) (2015)
  • Author(s): 合田周平、渡辺誠、仲本純平、大屋真
  • Organizer: 日本天文学会2015年春季年会
  • Place of Presentation: 大阪大学豊中キャンパス（大阪府豊中市）
  • Year and Date: 2015-03-18 – 2015-03-21
• [Presentation] 北大惑星用補償光学系の開発の進捗状況 (2015)
  • Author(s): 渡辺誠、合田周平、仲本純平、大屋真
  • Organizer: 日本天文学会2015年春季年会
  • Place of Presentation: 大阪大学豊中キャンパス（大阪府豊中市）
  • Year and Date: 2015-03-18 – 2015-03-21
• [Presentation] 北大惑星観測用補償光学装置の開発進捗状況 (2015)
  • Author(s): 渡辺誠
  • Organizer: すばるの次期補償光学装置と大学における基礎開発研究の連携検討会III
  • Place of Presentation: 京都産業大学（京都府京都市）
  • Year and Date: 2015-03-17
• [Presentation] 名寄サイトの大気揺らぎ測定 (2015)
  • Author(s): 合田周平
  • Organizer: すばるの次期補償光学装置と大学における基礎開発研究の連携検討会III
  • Place of Presentation: 京都産業大学（京都府京都市）
  • Year and Date: 2015-03-17
• [Presentation] すばる望遠鏡近赤外線撮像分光観測装置IRCS 用偏光観測モードの開発 (2014)
  • Author(s): 渡辺誠、表泰秀、寺田宏、服部尭、早野裕、美濃和陽典、工藤智幸、森井幹雄、橋本淳
  • Organizer: 日本天文学会2014年秋季年会
  • Place of Presentation: 山形大学（山形県山形市）
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [Presentation] 北海道大学惑星観測用補償光学系の開発 (2014)
  • Author(s): 渡辺誠
  • Organizer: 補償光学シンポジウム すばる望遠鏡から顕微鏡へ： 次世代三次元補償光学系を用いた生体イメージング・光操作に向けて
  • Place of Presentation: 国立天文台三鷹キャンパス（東京都三鷹市）
  • Year and Date: 2014-08-20 – 2014-08-21
• [Presentation] MASS-DIMMによる名寄の大気擾乱高度プロファイルの測定 (2014)
  • Author(s): 合田周平、渡辺誠、仲本純平、大屋真、渡部重十
  • Organizer: 日本天文学会2014年春季年会
  • Place of Presentation: 国際基督教大学，三鷹市
• [Presentation] 北大惑星用補償光学系の開発：計画の概要 (2013)
  • Author(s): 渡辺誠、仲本純平、合田周平、大屋真、渡部重十
  • Organizer: 日本天文学会2013年秋季年会
  • Place of Presentation: 東北大学，仙台市
• [Presentation] 北大惑星用補償光学系の開発：面光源用ピンホール波面センサの実証試験 (2013)
  • Author(s): 仲本純平、渡辺誠、合田周平、大屋真、渡部重十
  • Organizer: 日本天文学会2013年秋季年会
  • Place of Presentation: 東北大学，仙台市