月の自転軸のゆらぎを通して中心核の物性をしらべるための月面望遠鏡の開発

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22340128
• Research Institution: National Astronomical Observatory of Japan
• Principal Investigator: 花田 英夫 国立天文台, RISE月探査プロジェクト, 准教授 (60132677)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 荒木 博志 国立天文台, RISE月探査プロジェクト, 助教 (10290884) ; 松本 晃治 国立天文台, RISE月探査プロジェクト, 准教授 (30332167) ; 野田 寛大 国立天文台, RISE月探査プロジェクト, 助教 (10353426) ; 佐々木 晶 国立天文台, RISE月探査プロジェクト, 教授 (10183823) ; 日置 幸介 北海道大学, 理学研究科, 教授 (30280564)
• Keywords: 月 / 回転変動 / 中心核 / 月面望遠鏡 / PZT

Research Abstract

月面の温度環境で初期の精度、1ミリ秒角を達成できる望遠鏡を開発する目的で、回折レンズを用いた対物レンズを設計し、温度変化の星像中心位置に与える影響をシミュレーションで調べた。1ミリ秒角を達成するための温度条件は±5℃以下と、従来の屈折レンズを組み合わせた対物レンズに比べて1桁以上温度条件を緩和できることを示した。しかし、さらに、温度変化の影響を軽減するために、一様、軸対称、水平勾配等、種々な温度変化に対する星像中心位置のずれの大きさ、方向と場所との関係をシミュレーションによって明らかにし、それらの影響を変位のパターンを関数で近似して補正することを試みた。その結果、補正可能な温度変化の範囲は10℃以上とさらに緩和され、回折レンズと組み合わせることによって、月面での温度環境の中で、多層断熱膜やヒータによる保温を行うことによって、初期の目標精度を達成できる見通しを得た。
つぎに、レンズの温度や放射線による劣化の影響を調べるために、まず、回折レンズを含む市販のカメラレンズに対して、月面の温度変化に相当する熱真空試験と、月面で1年間受けるガンマ線に相当する放射線試験を行った。その結果、透過率や回折効率については、多少の劣化は認められたものの、観測可能な許容範囲に収まった。しかし、反射防止膜に微小なひび割れが検出された。それを解決するために、多層反射防止膜に代わる有機膜等について、温度変化の影響を温度試験で調べたところ、かなりの改善が見られた。今後、月面環境の熱真空試験で詳しく調べる必要がある。

Research Products

• [Journal Article] Development of a photographic zenith tube for observation of the lunar rotation and the deflection of the vertical (2011)
  • Author(s): H.Hanada, J.Ping, K.Funazaki, N.Kawano, N.Petrova, H.Araki, S.Tazawa, S.Tsuruta, H.Noda, K.Asari, S.Sasaki, Z.Li, X.Su, A.Sato, H.Taniguchi, M.Kikuchi, T.Takahashi, A,.Yamazaki, K.Murata, T.Iwata
  • Journal Title: Proc.Int.Symp.Terrestrial Gravimetry : Static and Mobile Measurements 2010, St.Petersburg, Russia Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of a digital zenith telescope for advanced astrometry (2011)
  • Author(s): H.Hanada, H.Araki, S.Tazawa, S.Tsuruta, H.Noda, K.Asari, S.Sasaki K.Funazaki, A.Satoh, H.Taniguchi, M.Kikuchi, T.Takahashi, A.Yamazaki, J.Ping, N.Kawano, N.Petrova, N.Gouda, T.Yano, Y.Yamada, Y.Niwa, Y.Kono, T.Iwata
  • Journal Title: Science in China Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 次期月探査計画における月面天測望遠鏡(ILOM)の開発状況 (2011)
  • Author(s): 田澤誠一, 花田英夫, 荒木博志, 鶴田誠逸, 野田寛大, 佐々木晶, 船崎健一, 佐藤淳, 谷口英夫, 加藤大雅, 菊池護, 高橋友恵, 山崎厚武, 村田孝平, 岩田隆浩
  • Organizer: 宇宙科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 相模原/神奈川
  • Year and Date: 2011-01-05
• [Presentation] 月面天測望遠鏡(ILOM)のBBMの光学特性と地上試験観測 (2010)
  • Author(s): 花田英夫, 荒木博志, 田澤誠一, 鶴田誠逸, 野田寛大, 浅利一善, 佐々木晶, 船崎健一, 佐藤淳, 谷口英夫, 加藤大雅, 菊池護, 山崎厚武, 高橋友恵, 村田孝平, 岩田隆浩
  • Organizer: 日本測地学会第114回講演会
  • Place of Presentation: 宇治/京都
  • Year and Date: 2010-11-08
• [Presentation] Development of selenodetic instruments for Japanese lunar explorer SELENE-2 (2010)
  • Author(s): H.Hanada, H.Noda, F.Kikuchi, S.Sasaki, T.Iwata, H.Kunimori, K.Funazaki, H.Araki, K.Matsumoto, S.Tazawa, S.Tsuruta
  • Organizer: The first Moscow Solar System Symposium
  • Place of Presentation: モスクワ/ロシア
  • Year and Date: 2010-10-14
• [Presentation] Investigations of In Situ Lunar Geodetic Experiments in Japan for the Study of the Interior of the Moon (2010)
  • Author(s): H.Araki, S.Sasaki, H.Hanada, H.Noda, H.Kunimori, F.Kikuchi, K.Matsumoto, T.Iwata, N.Kawano, K.Funazaki, RISE Group
  • Organizer: European Planetary Sciences Conference
  • Place of Presentation: ローマ/イタリア
  • Year and Date: 2010-09-21
• [Presentation] Determination of Lunar physical libration from polar observations in the project ILOM (Japan) (2010)
  • Author(s): N.Petrova, H.Hanada, T.Abdulmyanov, A.Petrova
  • Organizer: European Planetary Sciences Conference
  • Place of Presentation: ローマ/イタリア
  • Year and Date: 2010-09-21
• [Presentation] In Situ Measurements of Lunar Rotation and Gravity for the Study of the Interior of the Moon (2010)
  • Author(s): S.Sasaki, H.Hanada, H.Noda, F.Kikuchi, T.Iwata, K.Matsumoto, H.Araki, K.Funazaki, H.Kunimori, S.Tazawa, S.Tsuruta, K.Asari
  • Organizer: 38th COSPAR Scientific Assembly
  • Place of Presentation: ブレーメン/ドイツ
  • Year and Date: 2010-07-22
• [Presentation] Development of a Photographic Zenith Tube for observation of the lunar rotation and the deflection of the vertical, 2010, 6. (2010)
  • Author(s): H.Hanada, J.Ping, K.Funazaki, N.Kawano, N.Petrova, H.Araki, S.Tazawa, S.Tsuruta, H.Noda, S.Sasaki, Z.Li, X.Su, A.Sato, H.Taniguchi, M.Kikuchi, T.Takahashi, A.Yamazaki, S.Sato, T.Iwata
  • Organizer: IAG Symposium Terrestrial Gravimetry
  • Place of Presentation: サンクトペテルブルク/ロシア
  • Year and Date: 2010-06-23