次期赤外線天文衛星SPICA 全体試験計画の概要

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1 次期赤外線天文衛星SPICA 全体試験計画の概要
2010年2月18日　打ち合わせ用 SPICAプリプロジェクトチーム

2 ＳＰＩＣＡ全体試験計画 SPICAの特徴 FMを使っての試験計画 寒剤なしで極低温冷却を実現 ミッション部熱試験
地上実証試験が困難 FMを使っての試験計画 ミッション部熱試験 SPICA望遠鏡 (STA) 冷却光学試験 ＦＰＩ（焦点面観測装置）総合性能評価試験

3 ＦＰＩ総合性能評価試験

4 SPICA望遠鏡焦点面観測装置 Focal Plane Instrument (FPI)
TOB：Telescope Optical Bench IOB: Instrument Optical Bench

5 ＦＰＩのシステム全体試験を計画するにあたって考慮すべき重要項目
非常に精密な衛星熱設計をベースに、最終的にJ-T冷凍機で、FPIを～５Kに冷却する、というコンセプトが本当に成立するか？ 機械式冷凍機・姿勢制御系（RW,IRU）からの、振動じょう乱や、干渉をどう低減し、問題ないことを実証するか？ 軌道上での、高感度（低雑音）を実現するため 焦点面ガイドカメラとの協調動作に問題ないことを、どう実証するのか？ 電気的干渉の有無? アラインメントは? FPI間で望遠鏡焦点にずれがないこと（Co-focus）をどう実証するか？ (特に、近中間赤外の装置) 望遠鏡の副鏡調整機構をそう頻繁には動かせない

6 FPI モデルの考え方 前述したシステムレベル試験を行う上で、最小限のモデルは以下の３つとなる: FMの納期:
FM (Flight Model) (& its spare) STM : structure thermal model　熱構造モデル CQM : cold qualification model　低温実証モデル FMの納期: 以下のシナリオだと2016年6月 (最悪 2016年8月)

7 STM : Structure Thermal Model
Description Mechanical I/F specifications (including disturbance sources) is equivalent to that of FM Required Function Same mechanical I/F specifications to FM Nearly the same thermal I/F (TBD, for spacecraft(PM) thermal test) Equipped with thermometers, acceleration sensors for measurement of I/F environmental condition Simulate mechanical disturbance according to the system operation modes Proposed Delivery Jan : before starting of assembly of spacecraft (PM) for the system Mechanical Thermal Test

8 CQM : Cold Qualification Model
Description Nearly equivalent to FM incorporating with detectors operable at low-temperature expected in orbit Required Function Same thermal, mechanical, electrical I/F specifications to FM Equipped with detectors operable at low-temperature, with the same noise performance as that of FM Simulate heat-dissipation (load to J-Ts), mechanical disturbance according to the system operation modes Proposed Delivery Apr : when the PLM(FM) is available for us to test the items (a), (b), & (c) in page 2.

9 今回提案する ＳＰＩＣＡシステム試験とモデル
STMを使って: 2014年の衛星MTM試験において、FPIにおける、J-TやAOCSからの振動じょう乱レベルを測定する。 CQMを使って J-T (PM) による冷却試験(PLM (PM)の中で？) J-TおよびAOCS(PMもしくはシミュレータ)からの振動擾乱測定、および、FPI相互、J-T、AOCSとの電気的干渉試験（2015年度後半） FMを使って 低温FPI性能試験（光学的・電気的） STA 極低温性能評価試験（前述） ミッション部熱試験（前述）

10 FPI低温性能評価試験 (1) 時期：2016年後半、１－２ヶ月間 場所： ６ｍスペースチェンバー？（要調整） 構成： 目的：
場所：　６ｍスペースチェンバー？（要調整） 構成： IOB（ダミー）＋FPI(FM)＋冷凍機(FM)＋FPI-E(FM)＋STAシミュレータ 目的： すべてのFMのFPIがそろった状態で、極低温におけるすべてのFPI機能と、電気的・光学的性能評価試験（光学性能はSTAシミュレータで）および相互干渉試験。

11 FPI低温性能評価試験　(2)

12 極低温環境でのSTA光学性能試験

13 SPICA望遠鏡 ＳＰＩＣＡ Telescope Assembly (STA)
3.5m is technically a good choice Monolithic Mirror Ceramic material (SiC) No deployable mechanism Simple, Feasible, Reliable Smooth PSF Essential for Coronagraph Herschel & AKARI Heritage SPICA: WFE 0.35μm, 5K (3.5m) AKARI: WFE 0.35μm, 6K (70cm) Herschel: WFE 6μm, 80K (3.5m)

14 STA極低温性能評価試験（１） 時期：2017年前半、１－２ヶ月間 場所： ６ｍスペースチェンバー 構成： 目的：
場所：　６ｍスペースチェンバー 構成： IOB（ＦＭ）＋STA(FM) 目的： ＳＴＡの極低温（＜１０Ｋ）での光学性能の評価。 スティッチング法で複数の測定を接続する シュラウドを増設し＜１０Ｋを実現。

15 STA極低温性能評価試験（２）

16 ミッション部熱試験

17 ミッション部熱試験 目的 方法 ＳＰＩＣＡ冷却システムの性能評価 既存チェンバーに極低温シールドを追加
冷却時間短縮のための追加冷却能力の必要性

18 全体スケジュール（書き込み用）

19 全体試験スケジュール（案）

20 Space Odyssey in 2018