Nano-JASMINE計画 ー 超小型衛星によるミリ秒角アストロメトリサーベイ ー

Presentation on theme: "Nano-JASMINE計画 ー 超小型衛星によるミリ秒角アストロメトリサーベイ ー"— Presentation transcript:

1 Nano-JASMINE計画 ー 超小型衛星によるミリ秒角アストロメトリサーベイ ー
菅沼正洋 高精度アストロメトリ観測の時代を迎えた21世紀の天文学 2007/9/19-20　於 国立天文台（三鷹） Nano-JASMINE計画 ー　超小型衛星によるミリ秒角アストロメトリサーベイ　ー 菅沼正洋 （国立天文台） with Nano-JASMINEチーム： 郷田直輝、小林行泰、矢野太平、辻本拓司、宮崎聡、山内雅浩 中須賀真一、酒匂信匡、稲守孝哉、田中崇資 （東大工） 山田良透 （京大理） 牛山孝夫 （東海大学） 国立天文台の菅沼です。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 超小型衛星を用いて、ミリ秒角精度のアストロメトリサーベイを行う、Nano-JASMINE計画について紹介させて頂きます。 この計画は、私の他に、東大工学部を含む以下のチームで準備開発を進めています。

2 Outline: Introduction: Nano-JASMINE衛星（概要、特徴）： プロジェクト進行状況： まとめ：
菅沼正洋 高精度アストロメトリ観測の時代を迎えた21世紀の天文学 2007/9/19-20　於 国立天文台（三鷹） Outline: Introduction: ミッションモチベーション 科学目標 Nano-JASMINE衛星（概要、特徴）： プロジェクト進行状況： まとめ： 今回、以下のような順序でお話させて頂きます。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

3 ミッションモチベーション 次世代スペースアストロメトリ（JASMINE）のための技術的蓄積（開発・軌道上実験）
Nano-JASMINE計画 菅沼正洋 高精度アストロメトリ観測の時代を迎えた21世紀の天文学 2007/9/19-20　於 国立天文台（三鷹） ミッションモチベーション 次世代スペースアストロメトリ（JASMINE）のための技術的蓄積（開発・軌道上実験） 日本初のスペースアストロメトリ観測経験 Hipparcos級全天アストロメトリデータ取得 この最初のスライドで、Nano-JASMINE計画の目的を説明させて頂きます。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ３番目の科学データ取得に関して、次のスライドで少し詳しく説明させて頂きたいと思います。

4 Nano-JASMINEの科学目標 Nano-JASMINE Cat. (2011?) ＋ Hipparcos Cat. (1993)
菅沼正洋 高精度アストロメトリ観測の時代を迎えた21世紀の天文学 2007/9/19-20　於 国立天文台（三鷹） Nano-JASMINEの科学目標 Nano-JASMINE Cat. (2011?) ＋ Hipparcos Cat. (1993) ～0.1mas/yr の固有運動カタログ　for Hipparcos星 新たなAstrometric Binary （周期＞数年） Hipparcosを量（星数）で勝り、Tychoを質（精度）で勝るカタログ Hipparcos Cat. の質の検証 （散開星団の距離etc.） GAIA JASMINE この２枚目のスライドで、現在ミリ秒角レベルのアストロメトリデータを得ることで、 天文学的に何が出来るか、考えを述べたいと思います。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ １つに、次世代アストロメトリの前に、Hipparcosに量で勝って、Tychoに精度で勝る全天カタログをつくること。 ２つに、Hipparcosデータとcombineすることで、これまでに無い精度の近傍星固有運動データを得ること。 ３つに、プレアデス星団の距離等、Hipparcosにおいても問題をかかえているアストロメトリデータを再検証することです。 Nano- JASMINE Hipparcos

5 Nano-JASMINE衛星 スペック 衛星サイズ： 40[cm立方] 質量： 14[kg] 姿勢制御方式： 3軸安定
菅沼正洋 高精度アストロメトリ観測の時代を迎えた21世紀の天文学 2007/9/19-20　於 国立天文台（三鷹） Nano-JASMINE衛星 スペック 衛星サイズ： 　　　40[cm立方] 質量： 　　　　　　　14[kg] 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。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

6 特徴（ミッション部） 位置決定精度目標： σpos～ a few milli-arcsec （z=7.5mag）
Nano-JASMINE計画 菅沼正洋 高精度アストロメトリ観測の時代を迎えた21世紀の天文学 2007/9/19-20　於 国立天文台（三鷹） 特徴（ミッション部） 口径5cm（f=167cm）の超小型望遠鏡 ビーム混合鏡による２視野同時撮像（相対角99.5°） Hipparcos同様の Wide Field Astrometry 完全空乏型ＣＣＤ ⇒ 高感度（特に z-band） ＴＤＩ駆動（ドリフトスキャン） ⇒ 時間積分型スキャン 二次元画像上の星像重心検出 1/200～1/300 pixの星像重心位置決定精度 星像部分のみを切り取り地上へダウンリンク このスライドでは、ミッション部の特徴を述べます。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 位置決定精度目標： σpos～ a few milli-arcsec （z=7.5mag）

7 特徴（衛星バス部、衛星全体） 超小型衛星技術の発達
Nano-JASMINE計画 菅沼正洋 高精度アストロメトリ観測の時代を迎えた21世紀の天文学 2007/9/19-20　於 国立天文台（三鷹） 特徴（衛星バス部、衛星全体） 超小型衛星技術の発達 CubeSat XI-IV （東大工, 2003-, 重量1kg） 次のスライドでは、バス部および衛星全体の特徴について述べます。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Hipparcos衛星 （ESA, , 重量1.4トン） Nano-JASMINE衛星 （2009-?, 重量14Kg）

8 開発状況（ミッション部） 望遠鏡ＥＭ 主鏡（口径50mm） ビーム混合鏡 振動試験、放射線耐用試験（トータルドーズ）済
Nano-JASMINE計画 菅沼正洋 高精度アストロメトリ観測の時代を迎えた21世紀の天文学 2007/9/19-20　於 国立天文台（三鷹） 開発状況（ミッション部） 全アルミ合金製（鏡面は金蒸着） 主鏡有効径φ=50mm、焦点距離 f =1670mm　（非球面鏡２枚、平面鏡４枚） ビーム混合鏡による２視野同時撮像 170mm 120mm 望遠鏡ＥＭ 主鏡（口径50mm） ビーム混合鏡 振動試験、放射線耐用試験（トータルドーズ）済

9 ■撮像試験： 回折限界性能の 星像を確認 αLeo（レグルス）星像拡大図 回折第一リング 回折コア 視野（0.5°x 0.5°） ＝月１個分
回折第一リング　 回折コア　 回折限界性能の 星像を確認 （コア形状が縦長なのは、望遠鏡開口形状が横長であるため） 視野（0.5°x　0.5°） 　　　＝月１個分

10 開発状況（ミッション部） ■星像切出し回路開発： ■検出器（CCD）開発： データ量の軽減（1／10000）
Nano-JASMINE計画 菅沼正洋 高精度アストロメトリ観測の時代を迎えた21世紀の天文学 2007/9/19-20　於 国立天文台（三鷹） 開発状況（ミッション部） ■検出器（CCD）開発： ■星像切出し回路開発： 感度曲線 撮像データ 近赤外線（波長 μm）で高感度なCCD 浜松フォト二クスとの共同開発 (Kamata et al. 2006) 衛星上で星像のみを検出・切り出し データ量の軽減（1／10000） 星像の歪み ⇒ 衛星姿勢の 　　　　　　　　　　 高精度検出 詳しくは山内ポスターをご覧ください

11 全体スケジュール 打上ロケット未定（ウクライナの新型ロケットが最有力） 2008年度中にフライトモデル（FM）打上準備完了、待機
Nano-JASMINE計画 菅沼正洋 高精度アストロメトリ観測の時代を迎えた21世紀の天文学 2007/9/19-20　於 国立天文台（三鷹） 全体スケジュール 打上ロケット未定（ウクライナの新型ロケットが最有力） 2008年度中にフライトモデル（FM）打上準備完了、待機 これら一連の開発・試験スケジュールを表にしますと、このようになります。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

12 まとめ Nano-JASMINE計画とは？ 目的： 特徴： 日本独自のスペースアストロメトリの短期経験
菅沼正洋 高精度アストロメトリ観測の時代を迎えた21世紀の天文学 2007/9/19-20　於 国立天文台（三鷹） まとめ Nano-JASMINE計画とは？ 目的： 日本独自のスペースアストロメトリの短期経験 Hipparcosカタログデータの更新・高精度化 特徴： 超小型衛星による天文科学観測 10kg級、大型衛星との相乗り打上 低コスト短期プロジェクト 最後にまとめさせて頂きます。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~