Ｘ線突発天体の監視による重力波源の同定とブラックホール形成メカニズムの研究

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H06342
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 米徳 大輔 金沢大学, 数物科学系, 教授 (40345608)
• 研究分担者: 久徳 浩太郎 京都大学, 理学研究科, 准教授 (30757125)
• 研究期間 (年度): 2016-05-31 – 2021-03-31
• キーワード: 重力波 / Ｘ線 / 人工衛星 / ブラックホール / 検出器開発

研究実績の概要

金沢大学衛星は JAXA の「革新的衛星技術実証プログラム３号機」に選定され、2022年度5月にJAXAへ受け渡し、その後３ヶ月以内に打ち上げられることが決定した。打ち上げロケットがH2Aからイプシロンへと変更になったため、機械的インターフェースの再設計・製造を実施した。衛星のフライトモデルの組み上げやハーネス類の電気的接続を確認した。
打ち上げ直後の衛星分離から太陽補足までの自動制御において、想定される最悪条件下でのシミュレーションを行い、最も重要な初期フェーズを安全に乗り切れる成立解を見出すことができた。初期フェーズで想定される場合の数が多岐にわたることから、全てを網羅できるソフトウェアの完成には至っていないが、搭載機器を用いた基本的な制御は実現できた状況である。また、定常運用段階では、衛星が昼側／夜側のそれぞれにおける制御則は比較的シンプルであることから、ソフトウェアの見通しがついている。姿勢制御で用いる搭載機器の詳細な試験に基づき、異常検知の方法や、姿勢制御へ適用するか否かの閾値などを定義することができた。それらの情報の組み合わせにより、最適な制御則を選択できるようなソフトウェアおよびバックアッププランを実装している。
電波暗室でSバンドとUHFバンドのアンテナパターンの特性を評価し、軌道上運用に適合する性能を有する事を確認した。両バンドの送信機で任意のデータ列を出力できることと、フォーマットに従ったコマンドを受信できることを確認した。またそれに必要なソフトウェアの雛形を開発した。
ミッション機器である広視野X線撮像検出器およびガンマ線検出器のフライトモデルに対して、エネルギー応答特性やX線撮像の角度応答を詳細に調べた。また、衛星搭載のオンボードコンピュータとの通信接続試験を実施し、いずれも正常にデータを取得できることを確認した。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] X-ray performance and simulation study of lobster eye optics (2020)
  • 著者名/発表者名: Jin Li、Sakamoto Takanori、Serino Motoko、Yonetoku Daisuke、Sawano Tatsuya、Mitsuish Ikuyuki、Mihara Tatehiro
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE, Volume 11444, id. 114447C 12 pp. (2020). 巻: 114447C ページ: 1-12
  • DOI: 10.1117/12.2560121
• [雑誌論文] Development of a fast readout system of a CMOS image sensor for the time-domain astronomy (2020)
  • 著者名/発表者名: Ogino Naoki、Arimoto Makoto、Sawano Tatsuya、Yonetoku Daisuke、Goto Hatsune、Hyeongsoon Wang、Hiraga Junko、Sakamoto Takanori、Sei Kensyo、Yatsu Yoichi
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE, Volume 11444, id. 114445L 7 pp. (2020). 巻: 114445L ページ: 1-7
  • DOI: 10.1117/12.2560605
• [雑誌論文] A detection algorithm for faint sources based on 1-d projection for a lobster-eye x-ray imaging system (2020)
  • 著者名/発表者名: Sawano Tatsuya、Yonetoku Daisuke、Arimoto Makoto、Li Jin、Mihara Tatehiro、Ogino Naoki、Sakamoto Takanori、Serino Motoko
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE, Volume 11444, id. 114445K 7 pp. (2020). 巻: 114445K ページ: 1-7
  • DOI: 10.1117/12.2560604
• [雑誌論文] High-z gamma-ray bursts unraveling the dark ages and extreme space-time mission: HiZ-GUNDAM (2020)
  • 著者名/発表者名: Yonetoku Daisuke、Mihara Tatehiro、Doi Akihiro、et al.
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE, Volume 11444, id. 114442Z 13 pp. (2020). 巻: 114442Z ページ: 1-13
  • DOI: 10.1117/12.2560603
• [雑誌論文] Development of an optical and near-infrared telescope onboard the HiZ-GUNDAM mission (2020)
  • 著者名/発表者名: Tsumura Kohji、Yonetoku Daisuke、Kawabata Koji、Matsuura Shuji、Noda Hirofumi、Urata Yuji、Niino Yuu、Sano Kei、Ohashi Akisato、Doi Akihiro、Akitaya Hiroshi、Miyasaka Akihiro、Kurimata Miku、Kawata Yoshikatsu、Arimoto Makoto、Hirofumi Okita Hirofumi
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE, Volume 11443, id. 114430R 18 pp. (2020). 巻: 114430R ページ: 1-18
  • DOI: 10.1117/12.2560654
• [学会発表] High-z Gamma-ray Burst Unraveling the Dark Age and Extreme Space Time Mission: HiZ-GUNDAM (2021)
  • 著者名/発表者名: Daisuke YONETOKU
  • 学会等名: THESEUS Conference 2021
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] High-z Gamma-ray Burst Unraveling the Dark Age and Extreme Space Time Mission: HiZ-GUNDAM の進捗 (2021)
  • 著者名/発表者名: 米徳大輔
  • 学会等名: 宇宙科学シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] High-z Gamma-ray Burst Unraveling the Dark Age and Extreme Space Time Mission: HiZ-GUNDAM (2020)
  • 著者名/発表者名: Daisuke YONETOKU
  • 学会等名: SPIE Conference
• [備考] 米徳大輔ホームページ
  • URL: http://astro.s.kanazawa-u.ac.jp/~yonetoku/
• [備考] 金沢大学 理工研究域 先端宇宙理工学研究センター
  • URL: http://arc-sat.w3.kanazawa-u.ac.jp/