---Japan Astrometry Satellite Mission for INfrared Exploration---

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1 ---Japan Astrometry Satellite Mission for INfrared Exploration---
　　　　　　　　　　　　　　　　 JASMINEサイエンスワークショップ JASMINE計画シリーズの概要 ---Japan Astrometry Satellite Mission for INfrared Exploration--- 　　　　　　　　　　　　　　　国立天文台JASMINE検討室　郷田直輝 Nano-JASMINE 小型JASMINE (中型）JASMINE 1

2 I．スペースアストロメトリについて ２１世紀の位置天文観測(アストロメトリ） 年周視差(距離）と固有運動測定(横断速度）
　　年周視差(距離）と固有運動測定(横断速度） 1997年：ヒッパルコスカタログ　　～0.001秒角(1ミリ秒角） 　＊太陽系から100pc以内しか信頼がおけない精度 ～ 秒角(10マイクロ秒角）の時代へ 　　　　　10kpc(3万3千光年）先への挑戦 電波：VERA 可視光＝＞観測衛星計画　 　　　　GAIA(ESA)　全天サーベイ、10～25マイクロ秒角＠V=15mag 　　　　SIM(NASA)　1万個のターゲット、4マイクロ秒角＠V=20mag 赤外線＝＞観測衛星計画　JASMINE計画シリーズ(日本） 2 銀河系全体や銀河系内天体研究の飛躍的発展が期待！！

3 次世代位置天文観測衛星計画 データ解析チームと連携（国際協力）
10マイクロ秒角の位置天文観測(Gaia, 小型JASMINE, JASMINE) 10マイクロ秒角の測定で正確に距離測定ができる領域 ヒッパルコス衛星、Nano-JASMINEで正確に測定できる領域 2万6千光年 データ解析チームと連携（国際協力） 2012年：Gaia（ガイア(ESA)：ヨーロッパの全天可視光位置天文観測衛星） 2016年頃：小型JASMINE(赤外線観測：バルジの方向の一部） 2020年代：JASMINE (赤外線観測：バルジ全域） 3 3

4 Space Astrometry Projects
Remark: Infrared astrometry missions (Small-JASMINE and JASMINE) have advantage in observing stars in the Galactic bulge, hidden by interstellar dust in optical bands.　　　　　　　 4 4 4

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6 ★ＪＡＳＭＩＮＥ計画シリーズの概要 ホップ Nano-JASMINE:２０１１年8月打ち上げ予定
　　　　　　　　　　　　　　　　　　海外との協力も ＊日本初（世界で2番目）のスペースアストロメトリ　の経験。 衛星開発、運用等のすべてのプロセスを経験。科学的成果も期待できる。 　GAIAチームとのデータ解析に関する相互協力（Nano-GAIAの役割も） 　主鏡：5cm、衛星重量: 約35kg、衛星サイズ：50cm立方 衛星システムは、主として東大中須賀研担当、　 衛星開発＋打ち上げ：1億円程度、 海外のロケットで打ち上げ 数万個レベルのバルジの星の位置天文情報を世界で初めて得る。 主鏡口径：約30cm、衛星重量：約400kg、 ミッション部：10億円程度、標準バス部：25億円程度、　新固体小型ロケットを使用予定　 100万個レベルのバル ジ の星の位置天文情報　 主鏡口径：約80cm、衛星重量：約1500kg　 衛星費用　120億円程度、H-IIAの相乗り 6 6

7 ★Gaiaと比較しての小型 JASMINE, JASMINEのメリット
Gaia:可視光（Gバンド～Vバンド） 　　小型JASMINE：Hwバンド（1.1～1.7ミクロン） 　　JASMINE: Kwバンド（1.5～2.5ミクロン） ダストによる吸収効果を 受けにくい 高精度位置測定 （年周視差の誤差が10%以内：必要条件）可能なバルジに属する 　星の数（見込み） 　小型AJSMINE（中心付近）とJASMINE（バルジのほぼ全域）の観測領域で比較 　 　　　　　　　　　　小型JASMINE：～１万個　　vs Gaia: 数個程度 　　　　　　　　　JASMINE：～１００万個　vs Gaia: 400個程度 7

8 II.Nano-JASMINE計画 (１)Nano-JASMINE計画の目的
超小型衛星を用いた日本初のスペースアストロメトリ！ 　　　　　　　　　　世界でも2番目！ 衛星開発は、東大中須賀研との共同研究開発 ＊主鏡口径5cmの望遠鏡、約50cm立方、重さ35kg 程度の衛星 ○小型JASMINE, JASMINEへの技術的蓄積 　　(例：星像切り出しのオンボード処理など）。 ○衛星開発の一連の作業を経験！！　未経験者、若手の育成。 　　（熱安定性、指向安定性獲得の苦労は十分味わえる） ○GAIAに先駆けてGAIAでの新技術の実証 　　（CCDのTDIを用いた撮像など）。 ○ 独自の科学的成果 　*ヒッパルコスと同程度の精度で全天サーベイ: zw-band(0.6～1.0ミクロン）　 　　固有運動の精度向上(ヒッパルコスカタログと組み合わせ）　～0.1mas/year 　 *ヒッパルコスでは見られなかったバルジ星（数千個）を含む、zw-bandの新しい 絶対座標系カタログが出来る。 ○Nano-Gaiaとしての役割（Ｇaiaのデータ解析方法のチェック） ○今後、需要が増えると見込まれる高性能超小型衛星に対しての先駆け。　　　 8 8 8

9 Nano-JASMINEと 小型JASMINEとの 技術課題に対する 比較。　 オレンジ色の項目は、共通課題。

10 Nano-JASMINE衛星 スペック 衛星サイズ： 50[cm立方] 質量： 35[kg] 姿勢制御方式： 3軸安定
姿勢制御方式：　　　3軸安定 通信速度：　　　　　100[kbps] ミッションライフ：　　　2[年] 投入軌道：　　太陽同期軌道 （高度～700Km） 次に、先に説明した目標を達成するために我々が開発している、Nano-JASMINE衛星について説明させて頂きます。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 10

11 超小型化への技術革新 ●検出器の性能向上、高精度姿勢制御装置の小型化など ●低コスト。 ●小さいながらヒッパルコス衛星と同程度の観測を行う！
＊観測位置精度～3ミリ秒角 ＥＳＡ提供 ヒッパルコス衛星 重量1.4トン Nano-JASMINE衛星 11 重量35kg

12 Nano-JASMINEカタログ Nano-JASMINEカタログ： zwバンドで8等級より明るい星およそ20万個について以下の精度で観測
　位置～2.6ミリ秒角 　年周視差～3ミリ秒角 　固有運動～2.3ミリ秒角/年 精度は悪化するが～10等級程度100万個の星を観測 ＊ヒッパルコスと合わせて～0.1ミリ秒角/年 －参考－ カタログ名 V等級 星の数 位置決定精度 ヒッパルコス ～12 120,000 ～1mas ティコ 15 2,500,000 7mas （<7mag） 25mas （<10.5mag） 60mas （<11.5mag ）

13 (2)打ち上げが正式決定！！ 打ち上げ契約成立！ Nano-JASMINEがウクライナのサイクロンー４
ロケットを用いて2011年8月にブラジルアルカンタラ発射場から打上げ予定であるが、その契約が2010 年2月26日に締結された。 打ち上げ契約成立！ 打ち上げ決定の記者会見を 2010年4月12日に開催。 その後、9社に記事が掲載。 U-STREAMで生中継。 その後もアクセスが増え、1000件を超えた。 サイクロンー４ロケット © SDO Yuzhnoye

14 打ち上げ契約成立！ ユジノエ社(ウクライナ） サイクロン-４型ロケット 3m 4m 40m
今までサイクロン-3型までの打ち上げ実績がある。 サイクロン-4型は、サイクロン-3型より打ち上げ能力を上げたもので、今回の打ち上げが初号機となる。低軌道で5300kg、静止軌道で1600kgまで打ち上げ可能。 ユジノエ社(ウクライナ）　サイクロン-４型ロケット 打ち上げ契約成立！ 3m 4m ACS提供 40m 打ち上げのオペレーション：アルカンタラサイクロンスペース社 ウクライナとブラジルの合弁会社 アルカンタラ射場より打ち上げられる。 管制棟 組立場 射場 ACS社提供

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18 ★衛星自体の開発、試験は、ミッション部、バス部とも順調に進んでいる。地上通信局の準備も着実に進んでいる。
(3)衛星開発：FMの組み立て完了！ ★衛星自体の開発、試験は、ミッション部、バス部とも順調に進んでいる。地上通信局の準備も着実に進んでいる。　 　詳細設計審査会(CDR1,CDR2)を実施FMの製作に着手 予定通り、FMは組み立て完了。年度末までに種々の評価試験を行う。 　　　　 衛星のFM外観 太陽電池接着作業風景 望遠鏡のFM

19 (4)運用、データ解析、データ配信の準備 ◎データ利用、サイエンス検討チーム発足 代表：西 亮一（新潟大）
○衛星管制担当の東大局の整備。データ受信用の水沢VLBI観測所 　10m望遠鏡との調整。周波数帯獲得の国際調整 ○GAIAのデータ解析チームとのソフトウェア開発協力 　　*GAIAの解析ソフトをNano-JASMINE版に改訂 　　*ヒッパルコスカタログとの組み合わせによる固有運動の精度向上　 ESA(スペイン）の学生のD論など ○Nano-JASMINEのデータ利用促進のための研究に関して、文科省の宇宙利用促進調整委託費への申請が採択された。 Nano-JASMINEのためのデータ解析、運用、データ配信の準備に使用できる。 国内、国外のコミュニティの拡張を目指す ◎データ利用、サイエンス検討チーム発足 　　代表：西　亮一（新潟大） ＊サイエンス成果は、小型JASMINEとも一部関わるため､小型JASMINEサイエンスWGの 　一部門 ＊Gaiaも固有運動の情報はすぐに出してくると見込まれるので、論文作成の早急な準備が必要（cf. 固有運動の精度が上がると変更が必要なヒッパルコス関係の論文数は200本程度）。 19

20 東京大学工学部７号館屋上に設置された管制用アンテナの外観。
年周視差誤差の天球上マップ。GAIAのデータ解析チームとの共同解析

21 (6)今後のスケジュール 2011年3月 フライトモデル完成 打ち上げロケットとの調整、試験、審査
2011年3月 フライトモデル完成 　　　　　 打ち上げロケットとの調整、試験、審査 2011年6月　フライトモデルを射場へ運搬 2011年8月　打ち上げ＠アルカンタラ(ブラジル） 2013年　　　観測終了 2014年　　　Nano-JASMINEカタログ完成 ＊フライトモデル：実際に打ち上げる衛星 ＊文部科学省宇宙利用促進調整委託費により、独自のデータ受信・配信システムを 　　構築し、国立天文台(位置天文データ）、東大(衛星システムデータ）からのデータ 　　配信を行う予定。 ＊Nano-JASMINEのデータ解析については、山田氏を中心として、Gaiaのデータ 　　解析チームとの協力が順調に進んでいる。Gaiaの解析ソフトをNano-JASMINE用 　　に転換したりヒッパルコスカタログと結びつける仕事でD論をとる予定の学生も ESA)

22 （7）Nano-JASMINE計画の最近の動きのまとめ
（１）打ち上げ契約を締結(2010年2月26日） 　　打ち上げ正式決定の記者会見開催(2010年4月12日） 　　　　9紙に掲載。Web記事も多数掲載。U-streamによるライブ中継。 　　　　記者会見ビデオへのアクセス数：1000件以上。 　　打ち上げインターフェース調整が進み、システム要求審査が無事に終了。 　　　　あと、2回の審査会を行う予定。 （２）衛星FMの組み立て完了（2010年10月） 　　種々の試験を経て、22年度末までにFMを完成予定 （３）国際協力によるデータ解析準備が順調に進行中 　　Gaiaデータ解析チームによるGaia解析ソフトのNano-JASMINEへの転換、 　　　　ヒッパルコスとNano-JASMINEの組み合わせによる固有運動精度アップ 　　　＊GaiaチームもNano-JASMINEに期待をよせている。 　　　　GaiaのHPのトップページに、Nano-JASMINEのFMが掲載されている 　　　　(H ～1週間程度） （４）サイエンス検討チームの発足 　　　小型JASMINEサイエンスWGのサブグループとして、Nano-JASMINE検討チームが 　　　　　活動を開始（主担当は、西亮一氏（新潟大））