惑星探査機搭載望遠鏡を用いた深宇宙における光赤外線天文学の創成

使用安装在行星探测器上的望远镜在深空创建光学和红外天文学

基本信息

批准号：
21H01125
负责人：
佐野圭
金额：
$ 10.98万
依托单位：
Kyushu Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01125/
关键词：
光赤外線天文学深宇宙探査機望遠鏡黄道光宇宙背景放射

项目摘要

宇宙背景放射の高精度観測は、宇宙創成以来の天体形成史を明らかにするために重要である。今年度は、宇宙背景放射を観測するための宇宙機搭載観測装置の開発と、宇宙背景放射の前景放射成分である黄道光を精度良く測定するために、はやぶさ2搭載望遠鏡による深宇宙からの黄道光観測を中心に実施した。観測装置の開発においては、宇宙背景放射観測に要求される結像性能が得られることを実証するために、製作した非球面望遠鏡の結像性能試験を実施した。光学試験における既存の望遠鏡支持構造の剛性が不足しており、その影響で望遠鏡に歪みが生じるという問題が生じた。そこで、歪みを低減する望遠鏡の支持構造を新たに設計製作して光学試験を実施した。その結果、製作した望遠鏡は要求される結像性能を満たすことを実証した。並行して、観測装置の熱構造を検討した。観測時に宇宙機からの熱流入を低減し、堅牢な構造の支持脚および検出器の支持構造を設計した。今年度から、可視光における宇宙背景放射観測を目的とする6Uサイズの超小型衛星の開発を開始した。これは将来の深宇宙探査機に搭載する観測装置の実証機のひとつとなるものであり、重要度が高い。今年度中に観測装置の光学系および検出器部分の設計の大部分を完了した。黄道光の観測においては、はやぶさ2搭載の可視光望遠鏡によって、日心距離が約0.8-1.1天文単位となる様々な位置から観測を行った。それによって黄道光輝度および惑星間塵密度の日心距離依存性を導出することに成功した。さらに、惑星間塵の性質を詳細に調べるために、COBE衛星によって得られた全天の近赤外線偏光観測データを解析した。その結果、偏光度の黄緯、太陽離角依存性を導出し、惑星間塵の特性に制約を与えた。

对宇宙背景辐射的高精度观察对于阐明自宇宙创造以来天文形成的历史很重要。今年，我们专注于开发航天器上的观察装置，以观察空间背景辐射，并准确地测量黄道灯（Ecliptic Light），这是空间背景辐射的前景辐射分量，使用Hayabusa 2配备的望远镜的深空。在观察设备的开发中，进行了成像性能测试，进行了制造的非球望远镜的成像性能测试，以证明可以观察空间背景辐射所需的成像性能。现有的望远镜支持结构缺乏刚度，从而导致望远镜的失真问题。因此，设计和制造并进行了光学测试的设计和制造的望远镜支撑结构的新设计和制造。结果，已经证明了制造的望远镜符合所需的成像性能。同时，检查了观察装置的热结构。支撑腿和检测器支撑结构的稳健结构旨在减少观察过程中航天器的热量流入。从这个财政年度开始，我们已经开始开发一个6U大小的超小卫星，旨在观察可见光中的空间背景辐射。这将是将未来的深空探测器安装的观察设备的示范飞机之一，并且非常重要。观察设备的光学和探测器部分的大部分设计完成了这个财政年度。在观察十二生肖的光中，使用配备有Hayabusa 2的可见光望远镜的每日核心距离进行观察，其核心距离约为0.8-1.1天文学单元。这成功得出了日常距离的十二生肖亮度和跨层间尘埃密度的依赖性。此外，为了详细研究行星际灰尘的特性，我们分析了Cobe Satellites获得的整个天空近红外极化的观察数据。结果，偏振度对黄色纬度和太阳变形的依赖性得出了，并限制了星际尘埃的特性。

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

超小型衛星による天文学：宇宙可視光背景放射観測

利用微型卫星进行天文学：宇宙可见光背景辐射观测

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
佐野圭
通讯作者：
佐野圭

Near-infrared Polarization Characteristics of the Zodiacal Light Observed with DIRBE/COBE

DIRBE/COBE观测黄道光的近红外偏振特性

DOI：
10.3847/1538-4357/acb937
发表时间：
2023
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
0
作者：
Kohji Takimoto;Shuji Matsuura;Kei Sano;Richard M. Feder
通讯作者：
Richard M. Feder

宇宙可視光背景放射観測6U衛星VERTECS: ミッション概要

太空可见背景辐射观测 6U 卫星 VERTECS：任务概述

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kasuga Tomoaki;Vink Jacco;Katsuda Satoru;Uchida Hiroyuki;Bamba Aya;Sato Toshiki;Hughes John P.;Hajime SOTANI;瀧本幸司
通讯作者：
瀧本幸司

高精度姿勢制御6U衛星による宇宙可視光背景放射観測で探る天体形成史

利用高精度姿态控制6U卫星观测宇宙可见光背景辐射探索天体形成历史

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
佐野圭
通讯作者：
佐野圭

超小型衛星による宇宙可視光背景放射ミッションVERTECS

使用微型卫星的空间可见光背景辐射任务 VERTECS

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
G. C. MacLeod;Y. Yonekura;Y. Tanabe;W. A. Baan;C. L. Brogan;R. A. Burns;J. O. Chibueze;M. Houde;T. R. Hunter;S. E. Kurtz;F. Rajabi;D. P. Smits;B. Stecklum;and K. Sugiyama;佐野圭
通讯作者：
佐野圭