宇宙での重力波観測 (1) 宇宙での重力波観測 宇宙で観測するメリット : 他にはないサイエンスがある

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1 宇宙での重力波観測 (1) 宇宙での重力波観測 宇宙で観測するメリット : 他にはないサイエンスがある
・ 宇宙では、1Hz以下の 低い周波数帯での観測ができる ・ 低周波数帯では、多様な重力波源が存在 ブラックホール連星など の観測  相対論の検証, 銀河形成 　　　 　初期宇宙からの重力波 の観測  インフレーション, ダークエネルギー LCGT DECIGO 基線長 107 m, マス 100kg, レーザー光 10W, 波長 532nm テレスコープ径 1m 銀河系内連星 バックグラウンド雑音 重力崩壊型 超新星爆発 中性子星 連星合体 大質量 ブラックホール連星合体 ScoX-1 (1yr) パルサー 　　 (1yr) LISA 重力場変動雑音 (地上検出器) 初期宇宙 からの重力波 (Wgw=10-14) 研究室説明会資料 (2007年6月23日 東京大学, 東京)

2 宇宙での重力波観測 (2) 宇宙重力波検出器へ向けて 日本の計画: DECIGO (2025年頃) ただ, 宇宙に行くのは 大変
SDS-1イメージ図 JAXA総研広報誌「空と宙」より 日本の計画: DECIGO (2025年頃) ただ, 宇宙に行くのは 大変 小さなものから、段階的に進める ・SWIMmn 2008年 打ち上げの衛星 SDS-1 に搭載 小型重力波検出器 + データ処理装置 ・DPF (DECIGO Path Finder) 2012年 打ち上げを目指す小型衛星 JAXA 小型科学衛星ミッション候補の1つ DECIGO 概念図 ・DECIGO 2025年頃 の打ち上げを目指す 本格的な重力波望遠鏡 ほぼ宇宙全体からの重力波を観測 研究室説明会資料 (2007年6月23日 東京大学, 東京)

3 衛星搭載用 超小型重力波検出器 超小型重力波検出器 SWIMmn 技術実証衛星SDS-1に搭載 2008年打ち上げ : 衛星搭載品がほぼ完成
試験マス モジュール内部 超小型重力波検出器 SWIMmn 技術実証衛星SDS-1に搭載 2008年打ち上げ : 衛星搭載品がほぼ完成 長さ5cmの試験マス を衛星内に非接触支持 　　  重力波による回転を検出　 フォトセンサー 試験マス 縦制御用 アクチュエータ 宇宙に行くには試験が必須  無重力下での動作実験を行った 横制御用 アクチュエータ 大気球実験: 高度40kmから落下 (30秒 1回  中止) 航空機実験: 「パラボリック・フライト」 　　による無重力状態 (20秒 x 20回 成功) 実験モジュール 直径　28cm 重量 7.5kg 研究室説明会資料 (2007年6月23日 東京大学, 東京)

4 DECIGOパスファインダー DECIGOパスファインダー (DPF) 2012年頃の打上げ 目標
衛星 : 90x90x180 cm, 300kg, 1 機 地球周回軌道, 高度 500km 基線長10cmの干渉計型 重力波検出器 Local Sensor Actuator 目的 (1) DECIGOのための宇宙技術実証 Thruster (2) 重力波の観測 　 Hzの重力波を観測 我々の銀河中心での イベントを検出できる 中間質量 ブラックホール合体 BH準固有振動 からの重力波 JAXA小型科学衛星の候補の1つ 東京大, JAXA, 国立天文台, 電気通信大 などで共同開発 研究室説明会資料 (2007年6月23日 東京大学, 東京)

5 気球落下実験 SWIMmn気球実験 SWIMmnを自由落下させ、 微小重力下での性能を検証 高高度気球を用いた微小重力実験装置
大気球の 　　放球の様子 JAXA 三陸大気球観測所 SWIMmnを自由落下させ、 　　微小重力下での性能を検証 高高度気球を用いた微小重力実験装置 大気球を用いて高度40kmまで上昇  切り離して自由落下させる 約30秒間の自由落下時間 大気球 2007年9月の落下実験  気候などの制約から中止 落下実験装置 4m ドラッグフリー制御用 ガスジェットスラスタ (圧縮空気)　16箇所 直径　28cm 無重力実験部 実験モジュール 重量 7.5kg 研究室説明会資料 (2007年6月23日 東京大学, 東京)

6 航空機実験 SWIMmn航空機実験 SWIMmnの 微小重力下での性能を検証 弾道飛行を用いた無重力実験 県営名古屋空港離陸
ダイアモンドエアサービス HPより SWIMmnの 　微小重力下での性能を検証 弾道飛行を用いた無重力実験 県営名古屋空港離陸 日本海上空域で実施 2日間, 2フライトで 　20秒間の無重力を20回実施 弾道飛行中に, 実験装置を手放し浮遊させる  機体振動のない良質な無重力 正常な動作を確認 衛星搭載への重要なステップ 研究室説明会資料 (2007年6月23日 東京大学, 東京)