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超小型衛星による紫外線突発天体探索

研究課題

研究課題/領域番号 19H00698
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分16:天文学およびその関連分野
研究機関東京工業大学

研究代表者

河合 誠之  東京工業大学, 理学院, 教授 (80195031)

研究分担者 谷津 陽一  東京工業大学, 理学院, 准教授 (40447545)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
44,980千円 (直接経費: 34,600千円、間接経費: 10,380千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 26,910千円 (直接経費: 20,700千円、間接経費: 6,210千円)
2019年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
キーワード紫外線天文学 / 重力波 / 超新星 / 突発天体 / 超小型衛星 / 中性子星
研究開始時の研究の概要

紫外線領域での突発天体を対象として、超小型衛星(6U CubeSat)に搭載する約20平方度の天域を200-300nmの波長域で観測する広視野近紫外線天体監視装置を開発し、2020年代早期に紫外線時間領域天文学の開拓を先導する。

研究成果の概要

重力波に伴う中性子星連星合体からの紫外線放射や、近傍宇宙における重力崩壊型超新星のショックブレイクアウトなどを観測することを目的として、約20平方度の天域を200-300nmの波長域で観測する広視野近紫外線天体監視超小型衛星「うみつばめ」を開発した。2023年末に打ち上げて、重力波第4期観測(O4)期間中に1年以上、紫外線領域での突発天体天体の検出および重力波事象に対する迅速な追跡観測を実施できる見込みである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

世界初の近紫外線領域における広視野突発天体探索衛星を用いて連星中性子星合体直後の紫外線放射を観測することにより、重元素合成や中性子星の状態方程式に関する知見、自由中性子起源の紫外線放射、ジェット起源の放射など合体現象の物理、重力崩壊型超新星のショックブレイクアウトの観測からも超新星の親星と周囲の環境など、基礎的な物理学から恒星天文学、天体物理学にいたる各種の学術的知見が得られる。
また本研究では、地球観測ミッション「マルチスペクトル海洋観測技術の実証」との相乗りという産学連携による超小型衛星開発モデルを実現し、超小型衛星の利用における学術利用(科学観測)と社会実用の両立の新しいあり方を提示する。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (52件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 オープンアクセス 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (39件) (うち国際学会 8件、 招待講演 6件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Caltech(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] 南洋理工大学(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] 南洋理工大学(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Caltech(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] California Institute of Technology(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] カリフォルニア工科大学(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 衛星からの画像解析と姿勢推定2022

    • 著者名/発表者名
      谷津陽一、渡邉奎
    • 雑誌名

      天文月報

      巻: 115 ページ: 507-516

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Attitude Determination Algorithm Using Earth Sensor Images and Image Recognition2021

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Kikuya, Yohei Iwasaki, Yoichi Yatsu, Saburo Matunaga
    • 雑誌名

      TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES

      巻: 64 号: 2 ページ: 82-90

    • DOI

      10.2322/tjsass.64.82

    • NAID

      130007994767

    • ISSN
      0549-3811, 2189-4205
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of a fast readout system of a CMOS image sensor for the time-domain astronomy2020

    • 著者名/発表者名
      Ogino Naoki、Arimoto Makoto、Sawano Tatsuya、Yonetoku Daisuke、Goto Hatsune、Hyeongsoon Wang、Hiraga Junko、Sakamoto Takanori、Sei Kensyo、Yatsu Yoichi
    • 雑誌名

      Proceedings of the SPIE, Volume 11444, id. 114445L 7 pp. (2020).

      巻: 11444 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1117/12.2560605

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Development of transient detection method and GPU-accelerated image reduction pipeline2020

    • 著者名/発表者名
      Murata Katsuhiro、Iida Kota、Niwano Masafumi、Yatsu Yoichi、Kawai Nobuyuki、Oeda Motoki、Shiraishi Kazuki、Adachi Ryo、Ogawa Futa、Toma Sayaka、Hosokawa Ryohei
    • 雑誌名

      Proc. SPIE 11449, Observatory Operations: Strategies, Processes, and Systems VIII

      巻: 11449 ページ: 81-81

    • DOI

      10.1117/12.2561258

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] A GPU-accelerated image reduction pipeline2020

    • 著者名/発表者名
      Niwano Masafumi、Murata Katsuhiro L、Adachi Ryo、Wang Sili、Tachibana Yutaro、Yatsu Yoichi、Kawai Nobuyuki、Shimokawabe Takashi、Itoh Ryosuke
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 73 号: 1 ページ: 14-24

    • DOI

      10.1093/pasj/psaa091

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] X 線高分解能撮像に寄与する革新的な観測方位計測システム”TAMS”の提案2023

    • 著者名/発表者名
      塚野達樹、寺田怜央、谷津陽一
    • 学会等名
      日本天文学会2023年春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] X 線高分解能撮像に寄与する革新的な観測方位計測システム”TAMS”のクロ スプリズムの研究報告2023

    • 著者名/発表者名
      寺田怜央、塚野達樹、谷津陽一
    • 学会等名
      日本天文学会2023年春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 紫外線宇宙望遠鏡のフォーカス調整システムの開発2023

    • 著者名/発表者名
      渋川雅人
    • 学会等名
      日本天文学会2023年春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 紫外線突発天体探査衛星うみつばめの突発天体検知手法開発2023

    • 著者名/発表者名
      能登亮太朗
    • 学会等名
      日本天文学会2023年春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 宇宙望遠鏡のための紫外線カタログ開発2023

    • 著者名/発表者名
      大平明日香
    • 学会等名
      日本天文学会2023年春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 天体画像における深層学習を用いたラインノイズ除去手法2023

    • 著者名/発表者名
      江良真結子
    • 学会等名
      日本天文学会2023年春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Initial In-Orbit Operation Result of Microsatellite HIBARI: Attitude Control by Driving Solar Array Paddles2022

    • 著者名/発表者名
      Kei Watanabe
    • 学会等名
      36th Annual AIAA/USU Conference on Samll Satellites
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 50kg級超小型衛星ひばりの2段階パドルの展開挙動解析と軌道上評価について2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤宗一
    • 学会等名
      第64回構造強度に関する講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exploration of ultraviolet counterparts in space2022

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Yatsu
    • 学会等名
      Symposium on Gravitational wave physics and astronomy: Genesis
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] PETREL (Wide field UV Transient survey)2022

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Yatsu
    • 学会等名
      Monitoring the high-energy sky with small satellites
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 産学連携で切り開く脱炭素時代の地球観測システム2022

    • 著者名/発表者名
      谷津陽一
    • 学会等名
      電子情報通信学会、宇宙・航行エレクトロニクス研究会(SANE)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 超低コスト高精度姿勢制御バスによるマルチスペクトル陸/海洋観測技術の開発状況2022

    • 著者名/発表者名
      谷津陽一他
    • 学会等名
      第66回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 紫外線天文・陸・海観測超小型衛星うみつばめの姿勢系設計2022

    • 著者名/発表者名
      小林大輝
    • 学会等名
      第66回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 可変形状姿勢制御実証衛星ひばりの軌道上運用状況2022

    • 著者名/発表者名
      松永三郎
    • 学会等名
      第66回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 紫外線天文学・陸・海観測超小型衛星うみつばめのシステム設計と開発2022

    • 著者名/発表者名
      小林寛之
    • 学会等名
      第66回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 紫外線天文学・陸・海観測超小型衛星うみつばめの通信設計2022

    • 著者名/発表者名
      徳安彰大
    • 学会等名
      第66回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 紫外線天文学・陸・海観測超小型衛星うみつばめのC&DH系設計2022

    • 著者名/発表者名
      田代克樹
    • 学会等名
      第66回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 紫外線天文学・陸・海観測超小型衛星うみつばめの電源系設計2022

    • 著者名/発表者名
      三木晴太
    • 学会等名
      第66回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 紫外線天文学・陸・海観測超小型衛星うみつばめの構造設計2022

    • 著者名/発表者名
      安田萌恵
    • 学会等名
      第66回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 紫外線天文学・陸・海観測超小型衛星うみつばめの熱設計2022

    • 著者名/発表者名
      大坪恵人
    • 学会等名
      第66回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] S帯とGlobalstar衛星通信を用いた超小型衛星ひばりの通信系の開発と軌道上 運用結果2022

    • 著者名/発表者名
      根路銘省吾
    • 学会等名
      第66回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 超小型の課題2022

    • 著者名/発表者名
      谷津 陽一
    • 学会等名
      高エネルギー宇宙科学連絡会・第21回高宇連研究会「今後の高宇連宇宙科学ミッション推進へ向けて」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CMOSイメージングセンサにおける発光現象の解明2022

    • 著者名/発表者名
      尾形舜
    • 学会等名
      日本天文学会2022年春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Ultraviolet Transient Explorer "PETREL (Umi-TSUBAME)"2021

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Yatsu
    • 学会等名
      Multi-messenger Astrophysics of Explosive Transients - Gravitational wave physics and astronomy: Genesis Area Workshop 2021 Autumn
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 陸・海域観測分光ビジネス実証および紫外線天文衛星 “うみつばめ”2021

    • 著者名/発表者名
      谷津 陽一
    • 学会等名
      第65会宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 小型衛星搭載用高性能スタートラッカの性能評価2021

    • 著者名/発表者名
      中村 倫敦
    • 学会等名
      第65会宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 天文学から始まるSDGs衛星「うみつばめ計画」2021

    • 著者名/発表者名
      谷津 陽一
    • 学会等名
      Tokyo Tech Research Festival
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of an FPGA-based Readout System of CMOS Image Sensor toward Future Satellite Missions2021

    • 著者名/発表者名
      Ogino Naoki、Arimoto Makoto、Sawano Tatsuya、Yonetoku Daisuke、Goto Hatsune、Fujii Takeru、Hiraga Junko S.、Sei Kensyo、Yamamoto Ayumi、Sakamoto Takanori、Yatsu Yoichi、Mihara Tatehiro
    • 学会等名
      IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超小型衛星で切り拓く紫外線時間領域天文学2021

    • 著者名/発表者名
      谷津 陽一、中村 倫敦、尾形 舜、原 拓輝、渡邉 奎、小林 寛之、川口 直毅、河合 誠之、Shrinivas Kulkarni、冨永 望、田中 雅臣、諸隈 智貴、鈴木 尚、松永 三郎、坂本 祐二、中条 俊大、宮本 清菜、武山 芸英、江野口 章人、小林 裕章、卯尾 匡史、楠 絵莉子
    • 学会等名
      第21回 宇宙科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 衛星シェアリングによる持ち寄りパーティ型産学連携2021

    • 著者名/発表者名
      谷津 陽一
    • 学会等名
      第5回スマート宇宙機器システムシンポジウム(研究会)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 可変形状姿勢制御衛星ひばりの開発状況について2020

    • 著者名/発表者名
      渡邉奎,宮本清菜,中条俊大,谷津陽一,松永三郎,ひばり開発チーム
    • 学会等名
      30th. Workshop on Astrodynamics and Flight Mechanics, ISAS/JAXA, Sagamihara, C-13
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Engineering Model Development of HIBARI: MicroSatellite for Technology Demonstration of Variable-Shape Attitude Control2020

    • 著者名/発表者名
      Kei Watanabe, Yuhei Kikuya, Kiyona Miyamoto, Tsuyoshi Nakashima, Teruaki Hayashi, Yoichi Okamoto, Naoki Kawaguchi, Hiroyuki Kobayashi, Soichi Sato, Shogo Nerome, Toshihiro Chujo, Yoichi Yatsu, Saburo Matunaga
    • 学会等名
      34th Annual AIAA/USU Conference on AIAA/UTAH Small Satellite Conference, SSC20-V-07
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 可変形状姿勢制御実証衛星ひばりの エンジニアリングモデルの開発状況2020

    • 著者名/発表者名
      渡邉 奎, 中条俊大, 宮本清菜, 谷津陽一, 松永三郎, ひばり開発チーム
    • 学会等名
      第64回宇宙科学技術連合講演, 4C01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 深層学習を応用した革新的地球センサ・スタートラッカーの開発2020

    • 著者名/発表者名
      谷津 陽一
    • 学会等名
      JAXA革新的衛星技術実証ワークショップ 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 世界初の紫外線時間領域天文衛星打ち上げへ2020

    • 著者名/発表者名
      谷津 陽一
    • 学会等名
      第11回光赤外線大学間連携ワークショップ
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Engineering Model Development of HIBARI: MicroSatellite for Technology Demonstration of Variable-Shape Attitude Control2020

    • 著者名/発表者名
      Kei Watanabe, Yuhei Kikuya, Kiyona Miyamoto, Tsuyoshi Nakashima, Teruaki Hayashi, Yoichi Yatsu et al.
    • 学会等名
      Small Satellite Conference 2020, Logan UT
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GPU を用いた高速画像一次処理パイプ ライン2020

    • 著者名/発表者名
      庭野聖史、河合誠之、谷津陽一、村田勝寛ほか
    • 学会等名
      日本天文学会2020年 春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 深層学習を用いた MITSuME 望遠鏡画像 からの突発天体検知 (2)2020

    • 著者名/発表者名
      飯田康太,村田勝寛,河合誠之、谷津陽一ほか
    • 学会等名
      日本天文学会2020年 春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 超小型衛星用紫外線CMOSイメージセンサ の特性評価2020

    • 著者名/発表者名
      小川風太、谷津陽一、河合誠之ほか
    • 学会等名
      日本天文学会2020年 春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] うみつばめ Project PETREL

    • URL

      http://www.hp.phys.titech.ac.jp/umitsubame/index.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
  • [備考] うみつばめ Project PETREL

    • URL

      http://www.hp.phys.titech.ac.jp/umitsubame/index2.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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