| 研究課題/領域番号 |
18H01261
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| 研究機関 | 特定非営利活動法人日本スペースガード協会(スペースガード研究センター) |
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研究代表者 |
奥村 真一郎 特定非営利活動法人日本スペースガード協会(スペースガード研究センター), スペースガード部門, 主任研究員 (40344270)
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| 研究分担者 |
柳沢 俊史 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 主任研究開発員 (20371106)
酒向 重行 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (90533563)
吉川 真 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 (70311173)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 太陽系小天体 / 地球接近天体 / 高速移動天体 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、小さいサイズの地球接近小惑星を多く検出しそのサイズ分布に制限を与えることにより、太陽系小天体の軌道進化やその起源を解明する事である。サイズの小さい小惑星は地球に近づいた時でないと検出できる明るさにならない。しかし、地球に近づいた際には観測時の相対移動速度が大きくなり、露出中に検出器の素子間を移動してしまう「トレイルロス」が生じるため感度が低くなる。
東京大学木曽観測所で開発中のカメラ「Tomo-e Gozen」（以下、Tomoeカメラ）は検出素子を84枚並べて直径9度の範囲をカバーする超広視野カメラである。検出素子にCMOSを採用しているため高速読み出しが可能であり、また一素子あたりの視野が広いため、高速で移動する天体に対しても「トレイルロス」による感度の劣化を受けにくい。また一方、JAXAで開発された「重ね合わせ法」は多数枚の短時間露出画像を様々な移動方向、様々な移動速度を仮定してずらしながら足し合わせるものであり、同様に「トレイルロス」の影響を受けずに深い感度を達成できるデータ処理手法である。
Tomoeカメラによる高速読み出しデータは「重ね合わせ法」を適用するのに最適である。これら二つの技術要素を組み合わせる効果により高速で移動する微小な地球接近小惑星の検出を可能にし、直径数十mサイズの小惑星を数多く発見する事によって上述の目的達成を目指す。
2018年度は開発中のTomoeカメラにより試験データを取得するとともに、「重ね合わせ法」をTomoeカメラのデータに最適化する作業を実施した。またJAXAでは小望遠鏡に重ね合わせ法を適用して数十ｍサイズの地球接近小惑星「2018PM10」「2018RR4」「2018UG3」を発見し、一方でTomoeカメラの試験観測では直径8m級という小サイズの地球接近小惑星「2019FA」を発見した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
Tomoeカメラについては2018年度中に全84チップのうち4分の3にあたる63チップが搭載され、順調に開発が進んでいる。また「重ね合わせ法」による移動天体検出システムのTomoeカメラへの最適化も完了し、こちらも計画が順調に進んでいる。Tomoeカメラと重ね合わせ法はそれぞれ独立に地球接近小惑星を発見しており、これらを組み合わせた際の相乗効果が期待できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
2019年度には84枚のチップをすべて搭載したTomoeカメラが完成予定であり、観測範囲が拡がることにより移動天体についても多くの候補が検出される可能性がある。移動天体の観測にあたっては、発見した天体を見失ってしまわないようにフォローアップ観測を実行できるように、観測後即座に解析し、位置を求める必要がある。
そのためにFPGAボードを利用した移動天体検出システムを木曽観測所に導入し、現地で重ね合わせ処理を可能にするシステムを構築する。超新星サーベイなど他目的で取得したデータにも適用できるよう、プログラムの開発・最適化の作業を実施する。
同時に、現状2K×2K素子(2×2ビニングしたCMOSデータ8枚分)に対応しているFPGAボードを4K×4Kに対応させる改修を計画している。これにより、CMOSデータ32枚分を同時に処理できるようになり、84枚のCMOSデータに対してリアルタイムに近いタイミングで処理が可能となる予定である。
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