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2019 年度 実績報告書

紫外線における時間領域天文学の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 17H04829
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, 理学院, 准教授 (40447545)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード紫外線 / 重力波 / 重力崩壊型超新星 / ショックブレイクアウト / 超小型衛星
研究実績の概要

【センサ読み出し回路の開発】昨年度選定した裏面照射CMOSセンサの読み出し回路を開発した。この回路はX線突発天体観測のチームと共同開発としており、我々の用途に合わせて、フレーム読み出し機能と、取得データの高速伝送のためのSPI通信機能を付加し、正常なデータ読み出しを確認した。また、予備基板を用いた、放射線耐性試験も実施し、超小型衛星の品質要求精度であれば、このままフライトできることを確認した。本番では年のため、メインプロセッサをミリタリ規格品とする等のマイナーチェンジを行うとともに、センサヘッドを小型化する回収を行う。
【フィルタ設計】UVグレードセンサとはいえ、CMOSセンサは可視光にも感度を持つため、可視光域を1/1000以下に遮断するオプティカルブラインドフィルターを設計・製造した。光学系がF2.0と明るく、光束の入射角大きいという懸念があったが、この様な特性を加味した上で酸化ハフニウムの両面7層積層フィルターにより、250~300nm域において、最大透過率60%を超える性能を実測で達成した。

【衛星バス開発】産学連携プロジェクトとして紫外線観測に使わない昼時間を地球観測のビジネス利用に使用するというアイデアを提唱し、民間企業から無償の衛星開発協力を得た。特に、姿勢安定度要求の極めて厳しい本衛星の設計にあたっては、株式会社アイネットのシステム設計部隊による設計支援のもと、概念設計と搭載コンポーネントの選定を進めた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

JAXAの革新的衛星技術実証3号機のビジネス実証衛星として本ミッションのフライトチャンスを獲得した。これにより2022年のフライトが確定し、計画当初予定していた世界初の紫外線広域観測の最大の障壁を乗り越えることができた。また、バス・搭載装置開発費として宇宙科学研究所の小規模計画に採択され、フライトモデルの開発が可能になった。
地上管制局についても、海外の大学、民間企業との共同研究の交渉を行い、高緯度地域からのアップリンクによる1日6回以上の衛星へのアクセスと、1日1GByte程度のテレメトリ転送をほぼ確実な状況とした。

今後の研究の推進方策

2022年フライトが確定しているため、これに合わせて衛星本体および搭載装置の開発を粛々とすすめる。
衛星開発については、2021年打ち上げの東工大ひばり衛星をベースとしており、完全な新規開発は衛星構体とミッション装置のみとなる。フライトまでの予定を逆算すると、2021年度内に全てのハードウェア開発を完了し、2022年4月に最終インテグレーション、そのご各種環境試験を経て、同10月シッピング、年内打ち上げを目標とする。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] J-GEM optical and near-infrared follow-up of gravitational wave events during LIGO’s and Virgo’s third observing run2021

    • 著者名/発表者名
      Sasada Mahito et al.
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 007 ページ: 1~25

    • DOI

      10.1093/ptep/ptab007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Attitude Determination Algorithm Using Earth Sensor Images and Image Recognition2021

    • 著者名/発表者名
      KIKUYA Yuhei、IWASAKI Yohei、YATSU Yoichi、MATUNAGA Saburo
    • 雑誌名

      TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES

      巻: 64 ページ: 82~90

    • DOI

      10.2322/tjsass.64.82

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A GPU-accelerated image reduction pipeline2020

    • 著者名/発表者名
      Niwano Masafumi、Murata Katsuhiro L、Adachi Ryo、Wang Sili、Tachibana Yutaro、Yatsu Yoichi、Kawai Nobuyuki、Shimokawabe Takashi、Itoh Ryosuke
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 73 ページ: 14~24

    • DOI

      10.1093/pasj/psaa091

    • 査読あり
  • [学会発表] 超小型衛星で切り拓く紫外線時間領域天文学2021

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Yatsu
    • 学会等名
      宇宙科学シンポジウム
  • [学会発表] Development of transient detection method and GPU-accelerated image reduction pipeline2020

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Murata
    • 学会等名
      SPIE
    • 国際学会
  • [学会発表] Origin of the in-orbit instrumental background of the Hard X-ray Imager onboard Hitomi2020

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Hagino
    • 学会等名
      SPIE
    • 国際学会
  • [学会発表] Origin of the in-orbit instrumental background of the Hard X-ray Imager onboard Hitomi2020

    • 著者名/発表者名
      Naoki Ogino
    • 学会等名
      SPIE
    • 国際学会
  • [学会発表] High-redshift gamma-ray burst for unraveling the Dark Ages Mission: HiZ-GUNDAM2020

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Yonetoku
    • 学会等名
      Gravitational wave physics and astronomy: Genesis, KICKOFF workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] Engineering Model Development Status of HIBARI: Micro Satellite for Technology Demonstration of Variable Shape Attitude Control2020

    • 著者名/発表者名
      Kei Watanabe
    • 学会等名
      宇宙科学技術連合講演会
  • [学会発表] Engineering Model Development of HIBARI: MicroSatellite for Technology Demonstration of Variable-Shape Attitude Control2020

    • 著者名/発表者名
      Kei Watanabe
    • 学会等名
      Small Satellite Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 深層学習を応用した革新的地球センサ・スタートラッカーの開発2020

    • 著者名/発表者名
      谷津 陽一
    • 学会等名
      JAXA革新的衛星技術実証ワークショップ 2020
    • 招待講演
  • [学会発表] 世界初の紫外線時間領域天文衛星打ち上げへ2020

    • 著者名/発表者名
      谷津 陽一
    • 学会等名
      第11回光赤外線大学間連携ワークショップ
    • 招待講演
  • [備考] うみつばめ Project PETREL

    • URL

      http://www.hp.phys.titech.ac.jp/umitsubame/

  • [備考] 産学連携のチームによる陸・海観測超小型衛星プロジェクト

    • URL

      https://www.titech.ac.jp/news/2020/047297.html

  • [備考] 「革新的衛星技術実証3号機のテーマ公募」選定結果について

    • URL

      https://www.kenkai.jaxa.jp/kakushin/news/202005_1.html

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公開日: 2021-12-27  

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