2022 Fiscal Year Final Research Report

Development of next-generation science instruments for icy-body missions

Research Project

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Project/Area Number	20H00194
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Medium-sized Section 17:Earth and planetary science and related fields
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	Sugita Seiji 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80313203)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	笠原慧東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (00550500) 長勇一郎東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (00737687) 齋藤義文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 (30260011) 諸田智克東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (30415898) 塩谷圭吾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, 准教授 (40392815) 吉岡和夫東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 講師 (70637131) 本田理恵愛媛大学, データサイエンスセンター, 教授 (80253334)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	惑星探査 / 探査機搭載装置 / 氷衛星 / 月
Outline of Final Research Achievements	We conducted basic development for science instruments (high-sensitivity camera, mass spectrometer, laser ablation system) necessary for icy planetary bodies and obtained the following results. (1) We designed a new optics system using tilted filters to reduce stray light. Actual hardware manufactured based on the new design yielded expected performance. (2) We could optimize optical filters and conduct a detailed study on commercial off-the-shelf COMOS parts for planetary mission conditions. (3) We constructed a vacuum chamber and a ion beam line to conduct performance test for ion mass spectrometers to measure the compositions of icy bodies. The results of these measurements and a newly manufactured mass spectrometer show possibilities for putting them on cubsats in the near future. (4) We could build a automatic focusing system for laser ablation instrument for future planetary missions.
Free Research Field	惑星科学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本課題研究では、高感度カメラ、質量分析計、レーザー蒸発装置用の自動焦点調節装置という惑星探査機用の先端化学装置の基礎開発ができた。研究申請の段階では、月周回機への搭載を企図していたが、研究期間内に高感度カメラは氷衛星への搭載提案への参加が要請され、そこへのフィードバックができたことが大きな意義である。質量分析計については、彗星探査機へ搭載する装置の設計に反映することができた。自動焦点調節装置は、月面ローバー搭載用装置への利用に繋がっている。近い将来の探査機の開発に大きな役割を果たすことが期待される。