太陽系外地球型惑星の高層大気観測に向けた高感度紫外線検出器の開発

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H00727
• 研究機関: 立教大学
• 研究代表者: 亀田 真吾 立教大学, 理学部, 教授 (30455464)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 系外惑星 / 紫外線 / 検出器

研究実績の概要

惑星を持つ恒星について、紫外線輻射の代表値であるライマンα線強度とその変動を捉え、紫外線宇宙望遠鏡による高層大気観測と地上望遠鏡による大気観測を合わせて海洋の存否を中心として惑星大気・気候を明らかにすることを目的とし、紫外線検出器の開発を進めた。系外惑星系の紫外線輻射量は現時点でもほとんど計測されていない状況は2021年度の時点でも変わらないままであり、一方で、さらに多くの系外惑星が発見され続けている。本年度の活動により、昨年度のうちにロシアの1.7m紫外線宇宙望遠鏡WSO-UVに日本から高感度分光器UVSPEXの提供を検討するためJAXA内にプリプロジェクトが立ち上げられ、本年度にはJAXA部門内プロジェクトとして承認された。本研究代表者はプロジェクトマネージャとして計画を進めることとなった。本年度はUVSPEXの基本設計を進め、11月に基本設計審査を完了し、試作機（Engineering Model)の製造を開始した。さらに、2040年代に打ち上げが想定される6m宇宙望遠鏡計画への参加に向けて、大型MCPと高分散分光器の検討を進めた。また、超小型深宇宙探査機プロキオンに搭載した紫外線カメラLAICAの検出器・読み出し回路の改良品の性能試験を実施し、放射線試験を完了した。結果として、同設計のまま宇宙での使用に耐えられることを確認した。研究開始当初の想定より大幅に計画が進んだが、2022年2月の情勢から、WSO-UVへの装置提供は輸出規制のために不可となっており、実現性については不透明な状況となった。既に部品は購入済みの状況であるため、将来計画に向けて分光器の性能試験を行うため、完成に向けた設計作業は継続した。

現在までの達成度 (段落)

令和3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3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] Pebbles and sand on asteroid (162173) Ryugu: In situ observation and particles returned to Earth (2022)
  • 著者名/発表者名: Tachibana S.、Sawada H.、Okazaki R.、Takano Y.、Sakamoto K.、Miura Y. N.、Okamoto C.、Yano H.、Yamanouchi S.、Michel P.、(略) Kameda S.他
  • 雑誌名: Science 巻: 375 ページ: 1011～1016
  • DOI: 10.1126/science.abj8624
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Comparative Na and K Mercury and Moon Exospheres (2022)
  • 著者名/発表者名: Leblanc F.、Schmidt C.、Mangano V.、Mura A.、Cremonese G.、Raines J. M.、Jasinski J. M.、Sarantos M.、Milillo A.、Killen R. M.、Massetti S.、Cassidy T.、Vervack R. J.、Kameda S.、Capria M. T.、Horanyi M.、Janches D.、Berezhnoy A.、Christou A.、Hirai T.、Lierle P.、Morgenthaler J.
  • 雑誌名: Space Science Reviews 巻: 218 ページ: -
  • DOI: 10.1007/s11214-022-00871-w
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Stray light analysis by ray tracing simulation for the wide-angle multiband camera OROCHI onboard the Martian Moons eXploration (MMX) spacecraft (2022)
  • 著者名/発表者名: Fuse Ryota、Enya Keigo、Kameda Shingo、Kato Hiroki、Osada Naoya、Ishibashi Ko、Ozaki Masanobu、Sakatani Naoya、Kouyama Toru、Suzuki Hidehiko、Nakamura Tomoki、Miyamoto Hideaki、Abe Shinsuke、Goda Yuya、Murao Hajime
  • 雑誌名: Advances in Space Research 巻: 69 ページ: 1236～1248
  • DOI: 10.1016/j.asr.2021.11.011
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] In situ science on Phobos with the Raman spectrometer for MMX (RAX): preliminary design and feasibility of Raman measurements (2021)
  • 著者名/発表者名: Cho Yuichiro、Bottger Ute、Rull Fernando、Hubers Heinz-Wilhelm、Belenguer Tomas、Borner Anko、 Buder Maximilian、Bunduki Yuri、Dietz Enrico、Hagelschuer Till、Kameda Shingo他
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 73 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s40623-021-01496-z
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Science operation plan of Phobos and Deimos from the MMX spacecraft (2021)
  • 著者名/発表者名: Nakamura Tomoki、Ikeda Hitoshi、Kouyama Toru、Nakagawa Hiromu、Kusano Hiroki、Senshu Hiroki、 Kameda Shingo他
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 73 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s40623-021-01546-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Design of telescopic nadir imager for geomorphology (TENGOO) and observation of surface reflectance by optical chromatic imager (OROCHI) for the Martian Moons Exploration (MMX) (2021)
  • 著者名/発表者名: Kameda Shingo、Ozaki Masanobu、Enya Keigo、Fuse Ryota、Kouyama Toru、Sakatani Naoya、Suzuki Hidehiko、Osada Naoya、Kato Hiroki、Miyamoto Hideaki、Yamazaki Atsushi、Nakamura Tomoki他
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 73 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s40623-021-01462-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Surface environment of Phobos and Phobos simulant UTPS (2021)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto Hideaki、Niihara Takafumi、Wada Koji、Ogawa Kazunori、Senshu Hiroki、Michel Patrick、 Kikuchi Hiroshi、Hemmi Ryodo、Nakamura Tomoki、Nakamura Akiko M.、Hirata Naoyuki、Sasaki Sho、 Asphaug Erik、Britt Daniel T.、Abell Paul A.、Ballouz Ronald-Louis、Banouin Olivier S.(略)Kameda Shingo他
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 73 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s40623-021-01406-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] MIRS: an imaging spectrometer for the MMX mission (2021)
  • 著者名/発表者名: Barucci Maria Antonietta、Reess Jean-Michel、Bernardi Pernelle、Doressoundiram Alain、 Fornasier Sonia、Le Du Michel、Iwata Takahiro、Nakagawa Hiromu、Nakamura Tomoki、Andre Yves、 Aoki Shohei、Arai Takehiko、Baldit Elisa、Beck Pierre、Buey Jean-Tristan、Canalias Elisabet、 (略)Kameda Shingo他
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 73 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s40623-021-01423-2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Alignment determination of the Hayabusa2 laser altimeter (LIDAR) (2021)
  • 著者名/発表者名: Noda Hirotomo、Senshu Hiroki、Matsumoto Koji、Namiki Noriyuki、Mizuno Takahide、Sugita Seiji、 Abe Shinsuke、Araki Hiroshi、Asari Kazuyoshi、Cho Yuichiro、Fujii Atsushi、Hayakawa Masahiko、 Higuchi Arika、Hirata Naoyuki、Hirata Naru、Honda Chikatoshi、Honda Rie、Ishihara Yoshiaki、 Kameda Shingo他
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 73 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s40623-020-01342-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] High-resolution observations of bright boulders on asteroid Ryugu: 2. Spectral properties (2021)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto Chiho、Tatsumi Eri、Cho Yuichiro、Morota Tomokatsu、Humoto Koki、Kameda Shingo他
  • 雑誌名: Icarus 巻: 369 ページ: 114591～114591
  • DOI: 10.1016/j.icarus.2021.114591
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] High-resolution observations of bright boulders on asteroid Ryugu: 1. Size frequency distribution and morphology (2021)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto Chiho、Tatsumi Eri、Cho Yuichiro、Morota Tomokatsu、Honda Rie、Kameda Shingo他
  • 雑誌名: Icarus 巻: 369 ページ: 114529～114529
  • DOI: 10.1016/j.icarus.2021.114529
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Opposition Observations of 162173 Ryugu: Normal Albedo Map Highlights Variations in Regolith Characteristics (2021)
  • 著者名/発表者名: Yokota Yasuhiro、Honda Rie、Tatsumi Eri、Domingue Deborah、Schroeder Stefan、Matsuoka Moe、 Morota Tomokatsu、Sakatani Naoya、Kameda Shingo他
  • 雑誌名: The Planetary Science Journal 巻: 2 ページ: 177～177
  • DOI: 10.3847/PSJ/ac14ba
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Spectrally blue hydrated parent body of asteroid (162173) Ryugu (2021)
  • 著者名/発表者名: Tatsumi Eri、Sakatani Naoya、Riu Lucie、Matsuoka Moe、Honda Rie、Morota Tomokatsu、Kameda Shingo他
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 12 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41467-021-26071-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Hayabusa2 pinpoint touchdown near the artificial crater on Ryugu: Trajectory design and guidance performance (2021)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi Shota、Saiki Takanao、Takei Yuto、Terui Fuyuto、Ogawa Naoko、Mimasu Yuya、Ono Go、 Yoshikawa Kent、Sawada Hirotaka、Takeuchi Hiroshi、Ikeda Hitoshi、Fujii Atsushi、Sugita Seiji、Morota Tomokatsu、Yamada Manabu、Honda Rie、Yokota Yasuhiro、Sakatani Naoya、Kameda Shingo他
  • 雑誌名: Advances in Space Research 巻: 68 ページ: 3093～3140
  • DOI: 10.1016/j.asr.2021.07.031
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of image texture analysis technique for boulder distribution measurements: Applications to asteroids Ryugu and Itokawa (2021)
  • 著者名/発表者名: Tanabe Naoya、Cho Yuichiro、Tatsumi Eri、Ebihara Tatsuki、Yumoto Koki、Michikami Tatsuhiro、 Miyamoto Hideaki、Morota Tomokatsu、Honda Chikatoshi、Michel Patrick、Otto Katharina、Barnouin Olivier、Yoshioka Kazuo、Sawada Hirotaka、Yokota Yasuhiro、Sakatani Naoya、Hayakawa Masahiro、 Honda Rie、Kameda Shingo他
  • 雑誌名: Planetary and Space Science 巻: 204 ページ: 105249～105249
  • DOI: 10.1016/j.pss.2021.105249
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Resurfacing processes on asteroid (162173) Ryugu caused by an artificial impact of Hayabusa2's Small Carry-on Impactor (2021)
  • 著者名/発表者名: Honda Rie、Arakawa Masahiko、Shimaki Yuri、Shirai Kei、Yokota Yasuhiro、Kadono Toshihiko、Wada Koji、Ogawa Kazunori、Ishibashi Ko、Sakatani Naoya、Nakazawa Satoru、Yasui Minami、Morota Tomokatsu、Kameda Shingo他
  • 雑誌名: Icarus 巻: 366 ページ: 114530～114530
  • DOI: 10.1016/j.icarus.2021.114530
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Geologic History and Crater Morphology of Asteroid (162173) Ryugu (2021)
  • 著者名/発表者名: Cho Y.、Morota T.、Kanamaru M.、Takaki N.、Yumoto K.、Ernst C. M.、Hirabayashi M.、Barnouin O. S.、Tatsumi E.、Otto K. A.、Schmitz N.、Wagner R. J.、Jaumann R.、Miyamoto H.、Kikuchi H.、 Hemmi R.、Honda R.、Kameda S.他
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Planets 巻: 126 ページ: -
  • DOI: 10.1029/2020JE006572
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Hayabusa2 extended mission: New voyage to rendezvous with a small asteroid rotating with a short period (2021)
  • 著者名/発表者名: Hirabayashi M.、Mimasu Y.、Sakatani N.、Watanabe S.、Tsuda Y.、Saiki T.、Kikuchi S.、Kouyama T.、Yoshikawa M.、Tanaka S.、Nakazawa S.、Takei Y.、Terui F.、Takeuchi H.、Fujii A.、Iwata T.、Tsumura K.、Matsuura S.、Shimaki Y.、(略)Kameda S.他
  • 雑誌名: Advances in Space Research 巻: 68 ページ: 1533～1555
  • DOI: 10.1016/j.asr.2021.03.030
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Anomalously porous boulders on (162173) Ryugu as primordial materials from its parent body (2021)
  • 著者名/発表者名: Sakatani N.、Tanaka S.、Okada T.、Fukuhara T.、Riu L.、Sugita S.、Honda R.、Morota T.、Kameda S.他
  • 雑誌名: Nature Astronomy 巻: 5 ページ: 766～774
  • DOI: 10.1038/s41550-021-01371-7
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Post-arrival calibration of Hayabusa2's optical navigation cameras (ONCs): Severe effects from touchdown events (2021)
  • 著者名/発表者名: Kouyama Toru、Tatsumi Eri、Yokota Yasuhiro、Yumoto Koki、Yamada Manabu、Honda Rie、Kameda Shingo、Suzuki Hidehiko、Sakatani Naoya、Hayakawa Masahiko、Morota Tomokatsu、Matsuoka Moe、Cho Yuichiro、Honda Chikatoshi、Sawada Hirotaka、Yoshioka Kazuo、Sugita Seiji
  • 雑誌名: Icarus 巻: 360 ページ: 114353～114353
  • DOI: 10.1016/j.icarus.2021.114353
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved method of hydrous mineral detection by latitudinal distribution of 0.7-μm surface reflectance absorption on the asteroid Ryugu (2021)
  • 著者名/発表者名: Kameda Shingo、Yokota Yasuhiro、Kouyama Toru、Tatsumi Eri、Ishida Marika、Morota Tomokatsu、Honda Rie、Sakatani Naoya、Yamada Manabu、Matsuoka Moe、Suzuki Hidehiko、Cho Yuichiro、Hayakawa Masahiko、Honda Chikatoshi、Sawada Hirotaka、Yoshioka Kazuo、Ogawa Kazunori、Sugita Seiji
  • 雑誌名: Icarus 巻: 360 ページ: 114348～114348
  • DOI: 10.1016/j.icarus.2021.114348
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical modeling of lander interaction with a low-gravity asteroid regolith surface (2021)
  • 著者名/発表者名: Thuillet Florian、Zhang Yun、Michel Patrick、Biele Jens、Kameda Shingo、Sugita Seiji、Tatsumi Eri、Schwartz Stephen R.、Ballouz Ronald-Louis
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 648 ページ: A56～A56
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201936128
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 太陽系外地球型惑星大気観測に向けた国際紫外線天文衛星WSO-UV計画 (2022)
  • 著者名/発表者名: 亀田真吾, 村上豪, 中山陽史, 平林賢人, 桑原正輝, 小玉貴則, 成田憲保, 生駒大洋, 寺田直樹, 塩谷圭吾
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
• [学会発表] 紫外線宇宙望遠鏡WSO-UVによる系外惑星観測計画の現状 (2021)
  • 著者名/発表者名: 亀田真吾, 村上豪, 中山陽史, 平林賢人, 桑原正輝, 小玉貴則, 成田憲保, 生駒大洋, 寺田直樹, 塩谷圭吾, Alexander Tavrov, Mikhail Sachkov, Andrey Shugarov, Oleg Korablev
  • 学会等名: 日本惑星科学会秋季講演会
• [学会発表] Ultraviolet Spectrograph for Exoplanet (UVSPEX) onboard WSO-UV for Earth-like exoplanets (2021)
  • 著者名/発表者名: S. Kameda, A. Tavrov, G. Murakami, A. Nakayama, T. Kodama, M. Kuwabara, M. Ikoma, N. Narita, N. Terada, K. Enya, M. Sachkov, A. Shugarov, O. Korablev
  • 学会等名: The Twelfth Moscow Solar System Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] UVSPEX onboard WSO-UV for characterization of Earth-like exoplanets by exosphere observation (2021)
  • 著者名/発表者名: 亀田真吾, 村上豪, 中山陽史, 平林賢人, 桑原正輝, 小玉貴則, 成田憲保, 生駒大洋, 寺田直樹, 塩谷圭吾, Alexander Tavrov, Mikhail Sachkov, Andrey Shugarov, Oleg Korablev
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
• [図書] 太陽系と惑星 第２版 (2021)
  • 著者名/発表者名: 渡部潤一、井田 茂、佐々木晶、略、亀田真吾 他
  • 総ページ数: 336
  • 出版者: 日本評論社