2015 Fiscal Year Annual Research Report
超広帯域同時分光器の開発：系外惑星大気の精査に向けて
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15H03648
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
塩谷 圭吾 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 (40392815)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
櫨 香奈恵 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, 宇宙航空プロジェクト研究員 (50635612)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 系外惑星 / 宇宙望遠鏡 / 分光 / 装置 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、太陽系外惑星の大気を分光観測して精査するための、新しい分光器の開発を行う。既に多数の太陽系外惑星の存在が検出されていることを背景に、分光観測によって大気の組成、温度、圧力などを精査することは、太陽系外惑星研究の重要な目標となっている。
ただし太陽系外惑星の観測においては、惑星より圧倒的に明るい主星の存在が重大な障壁となる。そこで本研究ではトランジット法に注目する。地球から見て食を起こす軌道にある既知の太陽系外惑星をターゲットにして、時間的差分によって太陽系外惑星の分光を行う訳である。
そのため非常に高い安定性が必要なことから、第一のプラットフォームとして宇宙望遠鏡を想定する。高効率、広帯域であることも重要である。系外惑星大気中の分子による吸収線を観測するため、カバーする波長域は赤外域（あるいは可視域等も対象）となる。
今年度は、資金額が限られていることもあり、まず要素技術の検討、光学系の設計を行った。やや具体的には、設計した光学系はコリメート部、分光部、再結像部から成る。光学設計を工夫することで、従来の通常の分光器よりもシンプルで結像可能な設計解を得ることが出来た。分光素子についても設計解を得ることができた。また系外惑星をテーマとする国際研究会にも参加して関連研究について調査した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は、資金額が限られていることもあり、まず要素技術の検討、光学系の設計を行った。
やや具体的には、設計した光学系は大きく分けて、望遠鏡が結像させた星像に相当する点光源から射出された球面波を並行光にするコリメート部、コリメートされた光を分光する分光部、その後に検出器上に分光フォーマットを生成する再結像部から成る。光学設計を工夫することで、従来の通常の分光器よりもシンプルで結像可能な設計解を得ることが出来た。分光素子についても、設計解を得ることができた。
合わせて、系外惑星（装置開発を含む）をテーマとする国際研究会にも参加して、関連研究について調査した。
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| Strategy for Future Research Activity |
基本的に研究計画に沿って進める。
まずは常温、大気中での実験に向けて、機器の開発を進めることが大きな課題となる。
やや具体的には、金属切削による鏡、広帯域光源、望遠鏡が生成した星像を模擬するピンホール、それらを必要な精度のアラインメントで保持する光学ベンチからなる。アラインメントは、機械加工の精度では不十分なので、光学的な信号を入れて調整を行う。
得られた成果を、学会、研究会等で発表する。
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Research Products
(1 results)
