超小型衛星を用いたガンマ線バースト硬Ｘ線偏光観測実験

• 研究課題/領域番号: 24740121
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 谷津 陽一 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (40447545)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 偏光 / ガンマ線バースト / 超小型衛星 / アバランシェ・フォトダイオード / SiPM(MPPC) / MPPC / X線偏光計 / GAGG / ガンマ線天文学 / 硬X線偏光観測 / アバランシェフォトダイオード / マルチアノード光電子増倍管 / APD

研究成果の概要

我々はGRBプロンプト放射の偏光を系統的に理解するための超小型観測衛星を開発し打ち上げた。検出器には超高量子効率の耐震強化マルチアノードPMTやアバランシェフォトダイオード、読み出し回路には専用に設計したASICなど、最新の技術を採用し高性能なセンサシステムを構築し、KEK/PFでの入念な較正により設計性能が達成できていることを確認した。この衛星は2014年11月6日にカザフスタンから打ち上げられ、順調に初期運用を進めたが、約一週間後に通信機の不具合に遭遇し、地上からの制御が不可能な状態に陥った。研究期間の最終年では、テレメトリデータの詳細解析を行いこの不具合の原因を解明した。

研究成果

• [雑誌論文] Pre-flight performance of a micro-satellite TSUBAME for X-ray polarimetry of gamma-ray bursts (2014)
  • 著者名/発表者名: Yatsu et al.
  • 雑誌名: SPIE 巻: 9144 ページ: 91440-91440
  • DOI: 10.1117/12.2056275
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of the hard x-ray monitor onboard WF-MAXI (2014)
  • 著者名/発表者名: Arimoto, Makoto; Yatsu, Yoichi; Kawai, Nobuyuki; Ikeda, Hirokazu; Harayama, Atsushi; Takeda, Shin’ichiro; Takahashi, Tadayuki; Tomida, Hiroshi; Ueno, Shiro; Kimura, Masashi; Mihara, Tatehiro ほか
  • 雑誌名: SPIE 巻: 9144 ページ: 91445-91445
  • DOI: 10.1117/12.2054942
  • オープンアクセス
• [学会発表] GRB偏光観測用超小型衛星TSUBAMEの総括 (2016)
  • 著者名/発表者名: 谷津陽一
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] 多チャンネルMPPCアレイのゲイン微調整機構の開発とその応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 河合誠之他
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] 広天域硬X線観測モニターのAPD専用低ノイズLSIの性能評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 河合誠之他
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] 超小型衛星TSUBAMEの開発と軌道上運用の総括 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松永三郎、河合誠之、谷津陽一、他
  • 学会等名: 宇宙科学連合講演会
  • 発表場所: 鹿児島県（かごしま県民交流センター）
  • 年月日: 2015-10-07
• [学会発表] 超小型衛星TSUBAMEの電源系の軌道上運用結果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松下将典, 栗田真, 谷津陽一, 松永三郎
  • 学会等名: 宇宙科学連合講演会
  • 発表場所: 鹿児島県（かごしま県民交流センター）
  • 年月日: 2015-10-07
• [学会発表] 超小型衛星TSUBAMEの姿勢決定制御系と軌道上データ解析結果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 俵京佑, 河尻翔太(東工大), 松永三郎(JAXA)
  • 学会等名: 宇宙科学連合講演会
  • 発表場所: 鹿児島県（かごしま県民交流センター）
  • 年月日: 2015-10-07
• [学会発表] 超小型衛星TSUBAMEのC&DH系の軌道上評価と技術課題 (2015)
  • 著者名/発表者名: 太田佳, 古賀将哉, 鈴木聡太, 松永三郎
  • 学会等名: 宇宙科学連合講演会
  • 発表場所: 鹿児島県（かごしま県民交流センター）
  • 年月日: 2015-10-07
• [学会発表] 超小型衛星TSUBAMEの通信系の軌道上運用結果と不具合解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 古賀将哉, 宮里和良, 松永三郎
  • 学会等名: 宇宙科学連合講演会
  • 発表場所: 鹿児島県（かごしま県民交流センター）
  • 年月日: 2015-10-07
• [学会発表] Major Upgrade of Electrical Power System for High-powered Micro-satellite (2015)
  • 著者名/発表者名: Masanori Matsushita, Kazuyoshi Miyasato, Masaya Koga, Eugene Kim,Sota Suzuki, Kei Ito, Makoto Arimoto, Yoichi Yatsu and Saburo Matunaga,
  • 学会等名: 30th International Symposium on Space Technology and Science
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-07-06
  • 国際学会
• [学会発表] Attitude Simulation and Result of On-Orbit Initial Operation of Microsatellite TSUBAME (2015)
  • 著者名/発表者名: Shota Kawajiri, Masanori Matsushita, Kyosuke Tawara, Masaya Koga and Saburo Matunaga
  • 学会等名: 30th International Symposium on Space Technology and Science
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-07-06
  • 国際学会
• [学会発表] Thermal Design and Evaluation of Microsatellite TSUBAMEUsing Thermal Analysis During Orbit (2015)
  • 著者名/発表者名: Sota Suzuki,Takashi Nagasu, Eugine Kim and Saburo Matunaga
  • 学会等名: 30th International Symposium on Space Technology and Science
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-07-06
  • 国際学会
• [学会発表] Flight Model Development of the Micro-satellite TSUBAME (2015)
  • 著者名/発表者名: Masanori Matsushita, Shota Kawajiri, Takashi Nagasu, Eugene Kim, Kazuyoshi Miyasato, Souta Suzuki, Kyosuke Tawara, Kei Ohta, Masaya Koga, Hao Ting, Shin Kurita, Nagahisa Moriyama, Makoto Arimoto, Yoichi Yatsu, Shinichi Kimura, Saburo Matunaga
  • 学会等名: 10th IAA Symposium on Small Satellites for Earth Observation
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 2015-04-20
  • 国際学会
• [学会発表] 硬X線偏光観測衛星TSUBAMEの打上げ(II) (2015)
  • 著者名/発表者名: 谷津陽一他
  • 学会等名: 日本物理学会 春季年会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] 超小型衛星 TSUBAME の打ち上げと運用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 栗田真他
  • 学会等名: 日本天文学会 春季年会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2015-03-19 – 2015-03-21
• [学会発表] Development of a bias trimming circuit for multi-channnel MPPC arrays (2015)
  • 著者名/発表者名: Yatsu et al.
  • 学会等名: 新学術領域「重力波天体」第3回シンポジウム
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2015-02-19 – 2015-02-21
• [学会発表] TSUBAME衛星搭載ガンマ線バースト硬X線偏光観測システムの 開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 栗田真他
  • 学会等名: 宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙科学研究所
  • 年月日: 2015-01-06 – 2015-01-07
• [学会発表] 超小型衛星TSUBAMEにおける姿勢決定制御系の設計と評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 俵京佑他
  • 学会等名: 宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙科学研究所
  • 年月日: 2015-01-06 – 2015-01-07
• [学会発表] 超小型衛星TSUBAMEのソフトウェア開発と統合試験 (2014)
  • 著者名/発表者名: 栗田真他
  • 学会等名: 日本天文学会 秋季年会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] ガンマ線バースト偏光観測衛星TSUBAMEの打ち上げ (2014)
  • 著者名/発表者名: 谷津陽一
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 東海大学（平塚）
• [学会発表] 超小型衛星「TSUBAME」搭載用硬X線偏光観測システムの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤慶
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 国際基督教大学
• [学会発表] 超小型衛星「TSUBAME」搭載用硬X線偏光観測システムの 開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤慶
  • 学会等名: 2014年 宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙科学研究所
• [学会発表] Pre-flight performance of a micro-satellite TSUBAME for X-ray polarimetry of gamma-ray bursts (2014)
  • 著者名/発表者名: Y.Yatsu
  • 学会等名: SPIE Space Telescopes and Instrumentation 2014: Ultraviolet to Gamma Ray
  • 発表場所: Montreal
• [学会発表] ガンマ線バースト硬X線偏光観測衛星TSUBAMEフライトモデルの開発18 (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷津陽一
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 高知大学
• [学会発表] 超小型衛星TSUBAME搭載用検出器の研究開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 栗田真
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 埼玉大学
• [学会発表] 超小型衛星「TSUBAME」搭載用硬X線偏光観測システムの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 栗田真
  • 学会等名: 宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙科学研究所
• [学会発表] ガンマ線バーストX線偏光観測衛星TSUBAMEの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 谷津陽一
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 大分大学
• [学会発表] 超小型衛星TSUBAME搭載用ガンマ線バースト位置決定検出器「広視野バーストモニタ」の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川上孝介
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 大分大学
• [学会発表] 超小型衛星TSUBAME搭載用ガンマ線バースト検出器の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 常世田和樹
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 京都産業大学
• [学会発表] 超小型衛星TSUBAME搭載用ガンマ線バースト検出器の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 林真由美
  • 学会等名: ガンマ線バースト研究会
  • 発表場所: 金沢大学
• [備考] 超小型硬X線偏光観測衛星 TSUBAMEの開発
  • URL: http://www.hp.phys.titech.ac.jp/yatsu/tsubame_science/
• [備考] 大学発超小型人工衛星「TSUBAME」打ち上げ成功・運用開始（英語版）
  • URL: http://www.titech.ac.jp/english/news/2015/029409.html
• [備考] 大学発超小型人工衛星「TSUBAME」打ち上げ成功・運用開始
  • URL: http://www.titech.ac.jp/news/2014/029067.html
• [備考] 超小型 硬Ｘ線偏光観測衛星 TSUBAME の開発（本プロジェクト のセンサ開発ページ）
  • URL: http://www.hp.phys.titech.ac.jp/yatsu/tsubame_science/
• [備考] TSUBAMEプロジェクトページ
  • URL: http://lss.mes.titech.ac.jp/ssp/tsubame/index.html
• [備考] ロシアのロケットで超小型衛星を打ち上げ ブラックホール生成やガンマ線放射機構を探る
  • URL: http://www.hyoka.koho.titech.ac.jp/eprd/recently/research/research.php?id=281