2016 Fiscal Year Annual Research Report
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16H05997
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
左近 樹 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (70451820)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 赤外線天文学 / 星間ダスト / 宇宙曝露実験 / 国際宇宙ステーション / きぼう実験棟 / 星間有機物 / 面分光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、国際宇宙ステーション「きぼう」実験棟の船外簡易曝露装置ExHAMを用いたダストの宇宙環境曝露実験「炭素質ナノ粒子の宇宙風化と有機物進化過程の解明(QCCプロジェクト)」を基軸とする実験的手法と、あかり衛星やすばる望遠鏡に搭載した中間赤外線観測装置を用いてダスト形成を伴う天体の赤外放射を調べる観測的手法によって、年老いた星の星周環境で凝縮するダストが星間空間に至るまでに被る変性過程を探り、星間ダストの真の姿を同定する事を目的とする実験・観測天文学研究である。まず、本年度は、主に宇宙曝露実験をはじめとする実験天文学の部分に対して進捗を得た。本経費を用いて、ダスト合成実験および宇宙曝露実験試料の赤外特性を分析するために、赤外顕微分光装置を導入した。2015年5月以降「きぼう」実験棟の曝露部で384日間の宇宙曝露に供されたサンプルが帰還し、2016年9月20日にJAXAつくば宇宙センターで引き渡しが行われた。この赤外顕微分光装置を用いて、まずは、簡易曝露実験装置ExHAM1号機の搭載位置Uに設置していた実験サンプル中の試料の分析を開始した。また、2016年4月8日に国際ステーションにむけて打ち上げられた3つめの実験サンプルは、2016年6月28日より宇宙曝露が開始され、2017年夏以降に回収予定である。今後は、非曝露試料、曝露後回収試料、地上対照実験試料の全てに対して、本研究費で既存の分光光度計に導入する顕微赤外ATR分光ユニットを用いた赤外線分光特性の分析や、X線光電子分光(XPS)、顕微X線吸収分光など各種分析・測定を実施し、宇宙曝露を通じて試料が被った赤外分光特性上の変化を詳細に把握し、その変性要因を特定するための分析作業を進める計画である。
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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
国際宇宙ステーションにおいて、2015年5月26日より宇宙曝露実験を実施していた２つの実験サンプルが、384日の曝露帰還を経て、無事に地上に帰還し、2016年9月20日JAXA筑波宇宙センターで引き渡された。当初の帰還スケジュールからの遅延は３ヶ月以内で、スケジュールの観点からは極めて良好に、実験の進捗が得られている。また、2016年4月8日にSpaceX CRS-8号機 Falcon 9ロケットで国際ステーションに向けて打ち上げられた３つ目の実験サンプルは、2016年6月29日より所定位置で宇宙曝露を開始している。３つ目の実験試料は2017年度夏頃に予定される運用で船内に取り込み、地上への期間後引き渡される予定である。本研究費を用いて、実験サンプル等の分析で最も主要な機軸手法となる赤外顕微分光を行う為の分析装置の導入を行った。この赤外顕微分光装置を用いて、まずは、簡易曝露実験装置ExHAM1号機の搭載位置Uに設置していた実験サンプル中の試料の分析を開始した。以上の作業は、当初予定していたスケジュール通りに進んでおり、概ね順調に進呈していると判断する。また、観測については、地上の大型望遠鏡のTMT計画や宇宙からの次世代赤外線ミッションSPICAプロジェクト計画、またNASAが検討を進めるOrigin Space Telescopeなど、ダストや宇宙有機物研究に革新をもたらす将来計画に対して、要素技術開発や装置検討に投資的な研究活動を実施した。
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| Strategy for Future Research Activity |
赤外顕微分光装置に、研究経費減額の影響で初年度に導入できなかったATR機能を早急に導入し、分析体制を整備するとともに、回収された２つの実験サンプルに搭載されている128個全ての実験試料に対して、赤外分光測定作業を実施する。2017年度後半には、３つめの実験サンプルが帰還する予定であり、それに搭載された64個の実験試料に対しても、同様に分析を実施する。この他、2015年10月および2016年12月に、地上対照実験として高崎量子応用研究所において実施した、2MeVおよび200KeVプロトンの照射実験などの、実験試料に対しても同様の測定・分析を実施する。これらの結果を基に、炭素質ダストが宇宙環境で被る物理変性とその赤外分光特性への影響を特定し、宇宙ダストの進化に対する見知を得る。
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