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空に浮かぶ人工電波源ードローンを用いた原始重力波探索の高精度化

研究課題

研究課題/領域番号 20K20927
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

小栗 秀悟  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (20751176)

研究分担者 鈴木 惇也  京都大学, 理学研究科, 助教 (90795014)
本多 俊介  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(PD) (30835020)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2022年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワードCMB / ドローン / 電波望遠鏡
研究開始時の研究の概要

宇宙初期の加速膨張「インフレーション」が生成する原始重力波の初検出を目指し、CMB偏光観測の分野では多くの実験がしのぎを削っている。本研究は、近年急速に注目を浴びつつある小型無人航空機「ドローン」を人工電波光源として用い、電波望遠鏡の視野の形状・感度を精度よく較正して、CMB偏光観測の更なる高感度化を目指す。

研究成果の概要

本研究では、スペイン領テネリフェ島の2つのCMB偏光観測実験GroundBIRDとQUIJOTEに対し、ドローンによる検出器較正を行い、高感度測定を実現することを目指していた。本研究にて、GroundBIRD望遠鏡に新型の焦点面検出器アレイをインストールした。この新型の検出器アレイには、これまでの7倍となる161ピクセルの検出器が搭載されており、マッピング速度が大幅に向上した。また並行して、国内にて、ドローンをプログラム飛行させ、デモンストレーション試験を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

GroundBIRD実験は、数少ない日本主導のCMB地上望遠鏡で、本研究においてほぼ完成形に至り、サイエンス観測が開始できたことは非常に大きな成果である。また、国内のデモンストレーション試験により、ドローンを用いたビームマッピングの手法を確立することができた。期間内にテネリフェ島の望遠鏡を用いたドローン評価試験は実現しなかったが、近い将来の評価試験実現に向け、確かな手応えを得た。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2024 2023 2022 2020 その他

すべて 国際共同研究 (8件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] IAC(スペイン)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] コリア大学(韓国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] IAC(スペイン)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] コリア大学(韓国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] IAC(スペイン)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] コリア大学(韓国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] IAC(スペイン)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Korea University(韓国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 超伝導センサーMKIDによる天文観測2024

    • 著者名/発表者名
      HONDA Shunsuke、SUENO Yoshinori、TANAKA Tomonaga、TSUJII Miku、KUTSUMA Hiroki、HATTORI Makoto、SUZUKI Junya、MIMA Satoru、TAJIMA Osamu、OTANI Chiko、MURAYAMA Yosuke、LEE Hosun、ISHIZAKI Yuji、NAGAI Makoto、KUNO Nario
    • 雑誌名

      低温工学

      巻: 59 号: 1 ページ: 34-42

    • DOI

      10.2221/jcsj.59.34

    • ISSN
      0389-2441, 1880-0408
    • 年月日
      2024-01-20
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pointing Calibration of GroundBIRD Telescope Using Moon Observation Data2024

    • 著者名/発表者名
      Sueno Y、Baselmans J J A、Coppens A H M、G?nova-Santos R T、Hattori M、Honda S、Karatsu K、Kutsuma H、Lee K、Nagasaki T、Oguri S、Otani C、Peel M、Suzuki J、Tajima O、Tanaka T、Tsujii M、Thoen D J、Won E
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2024 号: 2 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1093/ptep/ptae011

    • 関連する報告書
      2023 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] Search for hidden-photon cold dark matter using a K-band cryogenic receiver2020

    • 著者名/発表者名
      Tomita N.、Oguri S.、Inoue Y.、Minowa M.、Nagasaki T.、Suzuki J.、Tajima O.
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 2020 号: 09 ページ: 012-012

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2020/09/012

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A method to measure superconducting transition temperature of microwave kinetic inductance detector by changing power of readout microwaves2020

    • 著者名/発表者名
      Kutsuma H.、Sueno Y.、Hattori M.、Mima S.、Oguri S.、Otani C.、Suzuki J.、Tajima O.
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 10 号: 9 ページ: 095320-095320

    • DOI

      10.1063/5.0013946

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] CMB望遠鏡GroundBIRDにおける望遠鏡DAQシステムの改良2024

    • 著者名/発表者名
      片岡敬涼, 末野慶徳, 鈴木惇也, 田島治
    • 学会等名
      日本物理学会 2024年春季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] CMB望遠鏡GroundBIRD-フルアレイでの本格運転に向けた準備状況2024

    • 著者名/発表者名
      本多俊介, 小栗秀悟, 鈴木惇也, 他
    • 学会等名
      日本物理学会 2024年春季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] CMB偏光観測実験GroundBIRD: 天体を用いた超伝導検出器MKIDの性能評価2024

    • 著者名/発表者名
      田中智永, 小栗秀悟, 鈴木惇也, 本多俊介, 他
    • 学会等名
      日本天文学会 2024年春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Development of MKIDs for CMB polarization observation experiment GroundBIRD2023

    • 著者名/発表者名
      Tomonaga Tanaka, Shunsuke Honda, Shugo Oguri, Junya Suzuki, et al
    • 学会等名
      LTD20
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CMB望遠鏡GroundBIRD - フルアレイでの初期評価結果と現状について2023

    • 著者名/発表者名
      末野慶徳, 小栗秀悟, 鈴木惇也, 本多俊介, 他
    • 学会等名
      日本物理学会 第78回年次大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] CMB望遠鏡GroundBIRDのサイエンス観測に向けた全検出器インストール作業及び搭載された検出器の応答性能評価2023

    • 著者名/発表者名
      辻井未来, 小栗秀悟, 鈴木惇也, 本多俊介, 他
    • 学会等名
      日本天文学会2023年秋季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] CMB望遠鏡GroundBIRD - 高速回転による大気放射揺らぎの抑制研究2023

    • 著者名/発表者名
      末野慶徳
    • 学会等名
      日本物理学会 2023年春季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] CMB望遠鏡GroundBIRDのサイエンス観測に向けた準備状況 -ワイヤーを用いた偏光応答特性の評価2022

    • 著者名/発表者名
      本多俊介
    • 学会等名
      日本物理学会 2022年秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] CMB望遠鏡GroundBIRD-天体を用いた望遠鏡の較正研究2022

    • 著者名/発表者名
      末野慶徳
    • 学会等名
      日本物理学会 2022年秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] The CMB polarization telescope "GroundBIRD" - Status and future prospect2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Sueno
    • 学会等名
      Galactic science and CMB foregrounds (2nd Workshop of the JSPS Core to Core CMB Workshop series)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CMB偏光観測実験GroundBIRD-天体を用いた観測地での性能評価-2020

    • 著者名/発表者名
      沓間弘樹, 小栗秀悟, 鈴木惇也, 本多俊介, 他
    • 学会等名
      日本天文学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 超伝導センサーを使った分光計の開発研究-MKID評価系の構築2020

    • 著者名/発表者名
      末野慶徳, 田島治, 遠藤光, 唐津謙一, 成瀬雅人, 小栗秀悟
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] research map

    • URL

      https://researchmap.jp/shugo_oguri

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-08-03   更新日: 2025-01-30  

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