| 研究課題/領域番号 |
19H01915
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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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| 審査区分 |
小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
滝澤 慶之 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 専任研究員 (70312246)
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| 研究分担者 |
榊 直人 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 協力研究員 (90342790)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2019年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
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| キーワード | 超高エネルギー宇宙線 / 宇宙望遠鏡 / 大型プラスチックレンズ / フレネルレンズ / 大型レンズ製造 / 最高エネルギー宇宙線 / 宇宙線観測 / レンズ製造 / 宇宙反射望遠鏡 / 補正レンズ / 超高エネルギー宇宙線観測 / 宇宙ステーション / 宇宙線観測大型望遠鏡 / アクリルレンズ製造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の最終的なゴールは、未だ謎となっている超高エネルギー宇宙線の起源と加速機構の解明である。その手段は、宇宙から広角望遠鏡を用いて既存の地上観測装置(Telescope Array、Auger)を超える観測性能を実現することである。日本は、ロシアが計画中の宇宙線観測ミッション(KLYPVE)に、補正レンズを導入することを提案した(以後、K-EUSOと呼称)。当初の年間露出量は、Augerの0.5倍であったが、補正レンズによりAugerの約4倍となる世界最大の年間露出量で、全天球観測が可能となる。K-EUSOは、2022年初頭に打上げる計画である。本研究で補正レンズの製作を分担する。
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| 研究成果の概要 |
超高エネルギー宇宙線の起源と加速機構は未だ謎で物理学において解明すべきテーマの一つである。地上観測(Telescope Array、Auger)では、起源天体の特定には至っていない。統計不足の主な理由である。日本は、ロシアが計画中の宇宙線観測の宇宙ミッションに、補正レンズの導入を提案した。Augerの約4倍の露出量で全天観測が可能となる。本研究の開始時（2019年4月）、その製作を予定していたが、2019年6月に、ROSCOSMOSから概念設計結果が出され、宇宙飛行士の船外組立てを考慮した設計を要望された。本研究では、ロシアチームと共同で条件を満たす光学系設計とそのレンズの製作を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
超高エネルギー宇宙線の起源と加速機構のため、地上観測が進められているが、未だ統計不足で解明には至っていない。この解決方法として、広い面積を監視する「広角望遠鏡による宇宙からの観測」がある。日本チームは、EUSO計画で日本が担当した大型レンズの設計・製造技術と国際JEM- EUSOコラボレーションで開発した焦点面検出器ユニットの導入で、観測性能を向上させることを提案し、ロシアと日本のJEM-EUSOチームを核としたK-EUSO (KLYPVE-EUSO)ミッションが立ち上がった。K-EUSOは、Auger の年間露出量の4倍に達し、複数の起源天体の同定が期待でき「荷電粒子天文学」を創始を行う。
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