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

• 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

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。

High precision measurement of cosmic background radiation is important in the history of celestial formation since the creation of the universe. This year, the cosmic background radiation measurement device development, cosmic background radiation foreground radiation component good measurement, but also 2 carry telescope deep cosmic radiation measurement center The imaging performance of the telescope was tested for the development of the telescope and the cosmic background radiation. The rigidity of the existing telescope support structure is insufficient for optical testing, and the influence of the telescope on the structure is insufficient. The telescope support structure is designed and manufactured for optical testing. The results of the telescope were satisfactory. The thermal structure of the parallel measurement device is discussed. The design of the supporting structure of the detector and the supporting pin of the rigid structure shall be carried out in order to reduce the heat inflow of the detection time. This year, the development of ultra-small satellites has begun for the purpose of measuring cosmic background radiation in visible light. The importance of the future deep space exploration equipment is very high. Most of the design of the optical system and detector of this year's test device has been completed. The distance between the sun and the center of the sun is about 0.8-1.1 astronomical unit. The dependence of the ecliptic luminosity on the heliocentric distance of the dust density is derived. The properties of the dust between the stars are carefully tuned and analyzed by COBE satellites. The results, polarization and solar angle dependence are derived, and the characteristics of dust between stars are restricted.

项目成果

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

• 发表时间: 2022
• 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
• 作者: Kohji Takimoto;Shuji Matsuura;Kei Sano;Richard M. Feder
• 通讯作者: Richard M. Feder

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

• 发表时间: 2023
• 作者: 佐野圭

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

• 发表时间: 2023
• 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

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

• 发表时间: 2023
• 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