| 研究課題/領域番号 |
10640235
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
天文学
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| 研究機関 | 宇宙科学研究所 |
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研究代表者 |
村上 浩 宇宙科学研究所, 宇宙圏研究系, 教授 (40135299)
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| 研究分担者 |
樋口 健 宇宙科学研究所, 宇宙探査工学系, 助教授 (60165090)
名取 通弘 宇宙科学研究所, 宇宙探査工学系, 教授 (00013722)
紀伊 恒男 宇宙科学研究所, 宇宙圏研究系, 助教授 (70183788)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1999年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1998年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
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| キーワード | 軽量光学系 / 膜反射鏡 / X線天文学 / 赤外線天文学 / 高分子膜 / 複合材料 / スペース天文学 / 軽量望遠鏡 / スペース尺文学 / 赤外線尺文学 |
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| 研究概要 |
宇宙で大口径(10m以上)が要求される赤外線天文用望遠鏡、あるいは超高精度が要求されるX線天文学用望遠鏡を構成する方法としては、高い剛性を持った材料を使う以外に、高分子膜のような低剛性の材料を使って、積極的に成形、あるいは形状制御するという方法があり得る。後者の方が軽量で宇宙での使用に向く望遠鏡を構成できる可能性が高い。本研究では、形状精度1μm程度の大口径赤外線望遠鏡、形状精度0.1μmのX線望遠鏡等、将来の望遠鏡の基本的な方式を検討した。
X線鏡に対しては、その観測要求から、4秒角〜2秒角の角分解能を持つ、開口効率の高い集光光学系の開発を目指す必要があると考えられる。そのような光学系を形成できるのは、超高精密加工されたマンドレルを用い薄い高精度光学系をレプリカで形成し、それを共焦点に多数nestする光学系の実現が不可欠である。欧州のXMM衛星ではニッケル電鋳によるレプリカが実現されているが、将来はより高精度の成形が可能で軽量なレプリカ母材を探す必要がある。本研究では、高分子材料にその解を求めることを試み、またそのための設備の整備を行った。
大口径宇宙赤外線望遠鏡に対しては、炭素繊維強化プラスティックの構造に、炭素繊維強化炭化硅素C/SiCで構成した反射面を能動支持機構を介して取り付ける方法が、最も実現性が高い。ただしこの方法では10〜20kg/m^2の重量が必要となる。1〜10kg/m^2の重量を実現するには、ピッチ系炭素繊維強化プラスティックのハニカム構造を用いるのが最善である。ただし、研摩方法(鏡面の形成法)の確立が必要である。さらに軽い望遠鏡は、高分子膜による反射面形成しか方法がないが、展開した後の硬化(形態の保持)、鏡面の面粗さ、鏡面形状の能動補正等の要求を一度に満たすような材料はみつかっていない。
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