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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Development of a space-based infrared telescope to observe gamma-ray bursts from gravitational wave sources

Publicly Offered Research

Project AreaGravitational wave physics and astronomy: Genesis
Project/Area Number 20H04744
Research InstitutionTokyo City University

Principal Investigator

津村 耕司  東京都市大学, 理工学部, 准教授 (60579960)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Keywords宇宙望遠鏡 / ガンマ線バースト / 赤外線天文学
Outline of Annual Research Achievements

本研究計画では、中性子星連星の合体をshort GRBおよびキロノヴァとして観測することを目的の一つとして、衛星計画HiZ-GUNDAMを世界に先駆け実現することである。HiZ-GUNDAM衛星の実現には、検出したGRBを即座に追観測する為の衛星搭載の赤外線宇宙望遠鏡が不可欠である。そこで本研究計画では、我々が今までに開発してきたロケット観測計画CIBER-2で培った宇宙望遠鏡開発の実績を活かし、HiZ-GUNDAM搭載望遠鏡のBBMを製作することを通して、その設計を実証的に確定させることである。
2020年度においては、HiZ-GUNDAM衛星に搭載する赤外線望遠鏡の試験モデル(Bread Board Model, BBM)の製造に向け、以下の活動を行なった。(1) 光学設計を光学メーカーと協力して実施し、TMA(Three-Mirror Anastigmat)方式を採用した軸外し光学系の設計を確定させた。(2)その設計した非球面鏡を金属鏡として制作する際の実現性を、実際にほぼ同サイズの金属鏡試作品をテスト加工することで、鏡製作の際に必要な加工パラメータの最適化と軽量化の検討を行った。(3)制作した非球面鏡の表面精度を検証するためのCGH(Computer-Generated Hologram)法を用いて測定手法の検討も実施した。(4)金属表面のコーティング剤を決定するため、想定される各種コーティングを施したテストピースを複数制作し、これらの劣化試験を実施した。(5)制作したBBM望遠鏡に対して実施予定の低温光学試験の実施方法の検討を進めた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

制作予定の望遠鏡の設計を完了させ、その制作に必要な条件出しも実施し、制作した望遠鏡の試験方法の検討も実施できたため、BBM制作に必要な事前検討をほぼ完了することができたと考えているため。

Strategy for Future Research Activity

2021年度は研究代表者が育児休業を取得するため、研究を実施しない。当初計画で2021年度に実施予定だった研究内容は、2022年度に実施予定である。

  • Research Products

    (15 results)

All 2021 2020

All Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Thermally altered subsurface material of asteroid (162173) Ryugu2021

    • Author(s)
      Kitazato K., Tsumura K., et al.
    • Journal Title

      Nature Astronomy

      Volume: 5 Pages: 246~250

    • DOI

      10.1038/s41550-020-01271-2

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Detectability of Optical Transients with Timescales of Subseconds2021

    • Author(s)
      Arimatsu Ko、Tsumura Kohji、Usui Fumihiko、Ootsubo Takafumi、Watanabe Jun-ichi
    • Journal Title

      The Astronomical Journal

      Volume: 161 Pages: 135~135

    • DOI

      10.3847/1538-3881/abd94d

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three case reports on the cometary plasma tail in the historical documents2021

    • Author(s)
      Hayakawa Hisashi、Fujii Yuri I.、Murata Koji、Mitsuma Yasuyuki、Cheng Yongchao、Nogami Nagatoshi、Ichikawa Kohei、Sano Hidetoshi、Tsumura Kohji、Kawamoto Yukiko、Nishino Masaki N.
    • Journal Title

      Journal of Space Weather and Space Climate

      Volume: 11 Pages: 21~21

    • DOI

      10.1051/swsc/2020045

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sample collection from asteroid (162173) Ryugu by Hayabusa2: Implications for surface evolution2020

    • Author(s)
      Morota T., Tsumura K. et al.
    • Journal Title

      Science

      Volume: 368 Pages: 654~659

    • DOI

      10.1126/science.aaz6306

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Estimating survival probability using the terrestrial extinction history for the search for extraterrestrial life2020

    • Author(s)
      Tsumura Kohji
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Pages: 12795

    • DOI

      10.1038/s41598-020-69724-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of an optical and near-infrared telescope onboard the HiZ-GUNDAM mission2020

    • Author(s)
      Tsumura Kohji、Yonetoku Daisuke、Kawabata Koji、Matsuura Shuji、Noda Hirofumi、Urata Yuji、Niino Yuu、Sano Kei、Ohashi Akisato、Doi Akihiro、Akitaya Hiroshi、Miyasaka Akihiro、Kurimata Miku、Kawata Yoshikatsu、Arimoto Makoto、Hirofumi Okita Hirofumi
    • Journal Title

      Proceedings of the SPIE, Space Telescopes and Instrumentation 2020: Optical, Infrared, and Millimeter Wave

      Volume: 11443 Pages: 114430R

    • DOI

      10.1117/12.2560654

  • [Journal Article] Pre-flight optical test and calibration for the Cosmic Infrared Background ExpeRiment 2 (CIBER-2)2020

    • Author(s)
      Takimoto Koji, Tsumura Kohji et al.
    • Journal Title

      Proceedings of the SPIE, Space Telescopes and Instrumentation 2020: Optical, Infrared, and Millimeter Wave

      Volume: 11443 Pages: 114435A

    • DOI

      10.1117/12.2561917

    • Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Development of EXo-Zodiacal Infrared Telescope (EXZIT) for observation of visible and near-infrared extragalactic background light2020

    • Author(s)
      Sano Kei、Matsuura Shuji、Tsumura Kohji、Takahashi Aoi、Hashimoto Ryo、Ogura Sota、Yomo Kazuma、Yasutake Hikoma、Ino Yuta、Tanaka Reina
    • Journal Title

      Proceedings of the SPIE, Space Telescopes and Instrumentation 2020: Optical, Infrared, and Millimeter Wave

      Volume: 11443 Pages: 114436B

    • DOI

      10.1117/12.2559169

  • [Journal Article] SPICA Mid-infrared Instrument (SMI): The latest design and specifications2020

    • Author(s)
      Wada Takehiko, Tsumura Kohji et al.
    • Journal Title

      Proceedings of the SPIE, Space Telescopes and Instrumentation 2020: Optical, Infrared, and Millimeter Wave

      Volume: 11443 Pages: 114436G

    • DOI

      10.1117/12.2561157

    • Int'l Joint Research
  • [Journal Article] High-z gamma-ray bursts unraveling the dark ages and extreme space-time mission: HiZ-GUNDAM2020

    • Author(s)
      Yonetoku Daisuke, Tsumura Kohji et al.
    • Journal Title

      Proceedings of the SPIE, Space Telescopes and Instrumentation 2020: Ultraviolet to Gamma Ray

      Volume: 11444 Pages: 114442Z

    • DOI

      10.1117/12.2560603

    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] HiZ-GUNDAM搭載の可視・近赤外線望遠鏡の開発2021

    • Author(s)
      津村 耕司, 米徳 大輔, 土居 明広, 川端 弘治, 松浦 周二, 野田 博文, 宮坂 明宏, 秋田谷 洋, 佐野 圭, 大橋 秋聡, 栗又 美紅, 川田 祥克
    • Organizer
      第21回 宇宙科学シンポジウム
  • [Presentation] Development of an optical and near-infrared telescope onboard the HiZ-GUNDAM mission for observing gamma-ray bursts from gravitational wave sources2021

    • Author(s)
      Kohji Tsumura
    • Organizer
      The Fourth Annual Area Symposium Online: Gravitational wave physics and astronomy: Genesis
  • [Presentation] Estimation of the fraction of life-bearing planets that evolve intelligence fi in the Drake equation by the terrestrial extinction history2020

    • Author(s)
      Tsumura Kohji
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of an optical and near-infrared telescope onboard the HiZ-GUNDAM mission2020

    • Author(s)
      Kohji Tsumura, Daisuke Yonetoku, Koji Kawabata, Shuji Matsuura, Hirofumi Noda, Yuji Urata, Yuu Niino, Kei Sano, Akisato Ohashi, Akihiro Doi, Hiroshi Akitaya, Akihiro Miyasaka, Miku Kurimata, Yoshikatsu Kawata, Makoto Arimoto, Hirofumi Okita, HiZ-GUNDAM collaboration
    • Organizer
      SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation, Space Telescopes and Instrumentation 2020: Optical, Infrared, and Millimeter Wave
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 物理学実験指針<第2版>2020

    • Author(s)
      須藤誠一, 飯島正徳, 長田剛, 門多顕司, 菅谷幹治, 津村耕司, 中村正人, 西村太樹
    • Total Pages
      128
    • Publisher
      東京教学社

URL: 

Published: 2021-12-27  

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