| 研究課題/領域番号 |
21K14342
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分24010:航空宇宙工学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
藤田 伸哉 東北大学, 工学研究科, 特任講師 (90847279)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 宇宙望遠鏡 / 超小型衛星 / MEMSミラー / 系外惑星 / 姿勢制御 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
大気の影響を受けず、数週間－数ヶ月に渡る長期間、望遠鏡を占有して特定の天体を観測し続けることができれば、これまで見逃してきた天文現象の発見が期待できる。本研究は、太陽系外惑星の探査が可能な観測能力を持つ10 kg級超小型衛星の実現を目標に、地球低軌道－地上間レーザ通信機用二軸MEMSミラーによる高精度ビーム制御技術を応用し、従来の大型天文観測衛星に匹敵する指向精度1秒角 (= 0.0003°) を手のひらサイズの光学系にて実現することを目指す。
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| 研究成果の概要 |
10kg級の超小型衛星の姿勢制御のみで指向精度1秒角オーダーの指向制御を実現することは困難である。そのため本研究では、電磁方式のMEMSミラーを利用することで精密に望遠鏡光軸を制御する装置のプロトタイプ開発に取り組んだ。
恒星センサ用の星位置計算アルゴリズムを改良し、0.05秒角の精度で星重心位置が計測可能であることを実験光学系で検証した。また開発したミラー駆動回路を含むシステムの動特性を計測し、シミュレーションにより制御則を評価したうえで、室内実験と屋外夜空実験により、プロトタイプ光学系の目標指向制御精度である制御誤差±2秒角以内を達成することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
大気の影響を受けず、数週間－数ヶ月に渡る長期間、望遠鏡を占有して特定の天体を観測し続けることができれば、これまで見逃してきた天文現象の発見が期待できる。本研究はトランジット法による太陽系外惑星の探査が可能な観測能力を持つ10 kg級超小型衛星を地球低軌道上に複数機配備し、宇宙望遠鏡を長期占有可能な環境を構築することを将来目標とし、MEMSミラーによる高精度望遠鏡指向制御装置の研究に取り組んだ。
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