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惑星探査機搭載望遠鏡を用いた深宇宙における光赤外線天文学の創成

研究課題

研究課題/領域番号 21H01125
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分16010:天文学関連
研究機関九州工業大学

研究代表者

佐野 圭  九州工業大学, 大学院工学研究院, 助教 (70802908)

研究分担者 松浦 周二  関西学院大学, 理学部, 教授 (10321572)
岩田 隆浩  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, 准教授 (20201949)
和田 武彦  国立天文台, JASMINEプロジェクト, 准教授 (50312202)
津村 耕司  東京都市大学, 理工学部, 准教授 (60579960)
高橋 葵  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(機構直轄研究施設), アストロバイオロジーセンター, 特任研究員 (70851848)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2023年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2022年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2021年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード光赤外線天文学 / 深宇宙 / 観測的宇宙論 / 宇宙背景放射 / 黄道光 / 望遠鏡 / 深宇宙探査機
研究開始時の研究の概要

地球近傍における従来の光赤外線天文観測では、惑星間空間に漂う塵による太陽光の散乱および熱放射成分である黄道光の影響で天体検出感度が制限される。そこで本研究では、地球を離れた深宇宙空間における光赤外線観測の有用性を検証するため、将来の深宇宙探査機への搭載を想定した天文観測用望遠鏡を開発するとともに、稼働中の探査機はやぶさ2に搭載された観測装置による黄道光観測を実施する。望遠鏡の開発では、観測装置全体を設計製作し、光学的な性能を評価するとともに、打ち上げ時の振動耐性を実証する。黄道光観測では、地球を離れた様々な場所から黄道光を測定することにより、高い精度で惑星間塵の密度分布を決定する。

研究成果の概要

可視光から近赤外線における宇宙背景放射の観測は、宇宙初期から現在に至る天体形成の歴史を解明するために重要である。本研究では、深宇宙の低雑音環境において宇宙背景放射観測を実施するための望遠鏡観測装置の開発と、小惑星探査機はやぶさ2に搭載されたカメラによって深宇宙からの天文観測を中心に実施した。観測装置の開発においては、広視野望遠鏡と低雑音検出器の設計、製作、性能評価を実施するとともに、はやぶさ2搭載カメラを用いて黄道光輝度の日心距離に対する変化を精密に測定することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

宇宙誕生以来、星や銀河がいつ誕生し、現在までどのように進化してきたかを解明することは、現代天文学の主要な目的の一つである。そのために、宇宙初期から現在までの天体放射の積算である宇宙背景放射の明るさを精密に測定することは重要である。本研究では、低雑音環境である深宇宙空間からの精密な宇宙背景放射の観測に向けた観測機器の開発および小惑星探査機はやぶさ2を利用した深宇宙からの天文観測を中心に実施した。本研究で得られた成果は、深宇宙からの天文学という新たな研究領域の基礎となる点で学術的意義が高い。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Measurement of the zodiacal light absolute intensity through Fraunhofer line spectroscopy of the night sky with the Hale telescope2024

    • 著者名/発表者名
      Hanzawa Masaki、Matsuura Shuji、Takahashi Aoi、Chary Ranga-Ram、Sano Kei、Takimoto Kohji、Tome Yuto
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 016 号: 3 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1093/pasj/psae016

    • 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] Heliocentric Distance Dependence of Zodiacal Light Observed by Hayabusa2#2023

    • 著者名/発表者名
      Tsumura Kohji、Matsuura Shuji、Sano Kei、Iwata Takahiro、Yano Hajime、Kitazato Kohei、Takimoto Kohji、Yamada Manabu、Morota Tomokatsu、...、Sugita Seiji
    • 雑誌名

      Earth、 Planets and Space

      巻: 75 号: 1 ページ: 78-121

    • DOI

      10.1186/s40623-023-01856-x

    • 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] Near-infrared Polarization Characteristics of the Zodiacal Light Observed with DIRBE/COBE2023

    • 著者名/発表者名
      Kohji Takimoto, Shuji Matsuura, Kei Sano, Richard M. Feder
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 944 号: 2 ページ: 229-229

    • DOI

      10.3847/1538-4357/acb937

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 宇宙可視光背景放射観測6U衛星VERTECS:全体状況2024

    • 著者名/発表者名
      佐野圭
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 高精度姿勢制御6U衛星による宇宙可視光背景放射観測で探る天体形成史2024

    • 著者名/発表者名
      佐野圭
    • 学会等名
      超小型衛星利用シンポジウム2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mission overview of Visible Extragalactic background RadiaTion Exploration by CubeSat (VERTECS)2023

    • 著者名/発表者名
      Kei Sano
    • 学会等名
      5th COSPAR Symposium, Space Science with Small Satellites
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Astronomical 6U CubeSat Mission VERTECS2023

    • 著者名/発表者名
      Kei Sano
    • 学会等名
      Small Satellite Conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] VERTECS: 6U satellite for astrophysical science2023

    • 著者名/発表者名
      Kei Sano
    • 学会等名
      6th International Workshop on Lean Satellite
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 宇宙可視光背景放射観測6U衛星VERTECS:全体進捗状況2023

    • 著者名/発表者名
      佐野圭
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 超小型衛星VERTECS搭載の可視光望遠鏡の開発進捗状況2023

    • 著者名/発表者名
      瀧本幸司, 佐野圭, 當銘優斗, 川崎悠貴, 中川俊輔, Eyoas Ergetu Areda, Ezra Fielding, Keenan Alexsei Aamir Chatar(九州工業大), 松浦周二, 廣瀬優樹, 小鹿哲雅, 津本明音 (関西学院大), 津村耕司 (東京都市大), 中川貴雄, 松原英雄, 磯部直樹, 榎木谷海, 田中颯 (ISAS/JAXA), 高橋葵 (ABC)
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] CubeSatによる宇宙可視光背景放射ミッション:VERTECS2023

    • 著者名/発表者名
      佐野圭
    • 学会等名
      第23回 宇宙科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 超小型衛星による宇宙可視光背景放射ミッションVERTECS2023

    • 著者名/発表者名
      佐野圭
    • 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] 高精度姿勢制御6U衛星による宇宙可視光背景放射観測で探る天体形成史2023

    • 著者名/発表者名
      佐野圭
    • 学会等名
      超小型衛星利用シンポジウム2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 宇宙可視光背景放射観測6U衛星VERTECS: ミッション概要2023

    • 著者名/発表者名
      瀧本幸司
    • 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] VERTECSから始める新時代の光赤外天文学は惑星間宇宙望遠鏡へ続く2023

    • 著者名/発表者名
      松浦周二
    • 学会等名
      超小型衛星利用シンポジウム2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Optical Tests of Space Telescope EXZIT for Observation of Extragalactic Background Light2022

    • 著者名/発表者名
      Hisataka Kawasaki, Ryo Hashimoto, Kai Ishida, Chika Matsumi, Shuji Matsuura, Kei Sano, Kohji Takimoto, Kohji Tsumura, Hayato Yamashita
    • 学会等名
      10th International Symposium on Applied Engineering and Sciences SAES2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超小型衛星による天文学:宇宙可視光背景放射観測2022

    • 著者名/発表者名
      佐野圭
    • 学会等名
      2040年代のスペース天文学研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 惑星間宇宙望遠鏡IPST - Interplanetary Space Telescopeによるダストフリー天文学2022

    • 著者名/発表者名
      松浦周二
    • 学会等名
      2040年代のスペース天文学研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 光赤外線波長における天文観測と宇宙天気2021

    • 著者名/発表者名
      佐野圭
    • 学会等名
      第150回 地球電磁気・地球惑星圏学会 総会・講演会および一般公開イベント
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] VERTECS

    • URL

      https://vertecs-project.com/ja/home-jp/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 研究者情報

    • URL

      https://hyokadb02.jimu.kyutech.ac.jp/html/100001400_ja.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 九州工業大学 研究者情報

    • URL

      https://hyokadb02.jimu.kyutech.ac.jp/html/100001400_ja.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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