太陽系外惑星の直接検出のための極低温赤外線宇宙望遠鏡用コロナグラフの開発

开发用于直接探测太阳系外行星的低温红外太空望远镜日冕仪

• 批准号: 17039013
• 负责人: 塩谷 圭吾
• 金额: $ 4.22万
• 依托单位: Japan Aerospace Exploration Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17039013/
• 关键词: 天文; 太陽系外惑星; コロナグラフ; 赤外線; 低温; 宇宙望遠鏡; コントラスト; 瞳マスク

「我々の住む太陽系、このような惑星系は、唯一無二のものだろうか?それとも、宇宙にありふれたものなのだろうか?そして生命は???」宇宙望遠鏡に搭載するコロナグラフ光学系を開発し、太陽系外惑星の直接観測を目指すことは、この根源的な問題にせまるための強力な手法である。本研究によって、次世代赤外線天文衛星SPICAに搭載するコロナグラフの開発を進め、大きく進展させることができた。本研究の主な成果をまとめると、次のようになる。バイナリ瞳マスクコロナグラフの検証実験:赤外域への適用を考慮し、各種のコロナグラフのなかでもバイナリ瞳マスク方式に注目した。検討の結果、赤外域での開発の前に、可視域での検証実験が必要と判断されたため、そのためのマスクを開発した。具体的には、線形計画法による数値計算によって形状を最適化し、電子ビーム描画による微細加工によって、ガラス基板の上に高精度のマスクを構築した。He-Neレーザー光源とレンズによる光学系、CCDカメラを用いて、可視域における実証試験を行った。コロナグラフ画像の精度を高める様々な工夫の結果、7桁という非常に高いコントラストを実現することができた。この性能はSPICAで要求されるスペック(6桁)を満たすだけでなく、(世界中で開発競争が展開されている)コロナグラフ単体での世界記録となった。PIAAコロナグラフの開発:Phase Induced Amplitude Apodization(PIAA)コロナグラフは、原理的にはバイナリマスク方式より高い性能が得られるが、その実証はよりチャレンジングであった。本研究では、国立天文台ハワイ観測所の超高精度の金属切削鏡と可変形鏡を利用し、世界ではじめてPIAAの実証に成功した。このように、今年度の研究では非常に充実した結果を得ることができたといえる。

"I live in the solar system, and the star system is opposite, and the only one is different."それとも、宇宙にありふれたものなのだろうか?そして生命は???”Space telescopes are equipped with powerful methods for the development of optical systems and direct detection of stars outside the solar system. This study is aimed at the development of the next generation infrared astronomical satellite SPICA. The main results of this study are as follows: The application of red domain is considered, and various types of red domain are considered. The results of the investigation, the development of the red domain, the observation of the field, the necessary judgment, and the development of the field Specific linear planning method, numerical calculation, shape optimization, electronic drawing, micromachining, high-precision construction of substrates He-Ne light source, CCD camera, field of view, and test. As a result of such hard work, the accuracy of the Korokanara portrait is high, and the 7-bar painting is realized with very high accuracy. This performance is required by SPICA. It is a world record for a single entity. Development of PIAA:Phase Induced Amplitude Apodization(PIAA): Phase Induced Amplitude Apodization(PIAA). This study is a successful demonstration of the ultra-high precision metal cutting mirror and deformable mirror of the National Astronomical Observatory This year's research is very successful.

项目成果

Current status of the coronagraphic mode for the 3.5m SPICA space telescope

3.5m SPICA太空望远镜日冕模式现状

• 发表时间: 2005
• 期刊: Direct imaging of Exoplanets : Science & Techniques, proc.of IAUC 200 1
• 作者: Yoomin Ahn;Takahito Ono;Masayoshi Esashi;L.Abe
• 通讯作者: L.Abe

Laboratory Experiment of Checkerboard Pupil Mask Coronagraph

• DOI: 10.1051/0004-6361:20066351
• 发表时间: 2006-09
• 期刊: arXiv: Astrophysics
• 作者: K. Enya;S. Tanaka;L. Abe;T. Nakagawa

Current status of the coronagraphic mode for the 3.5m SPICA space telscope

3.5m SPICA太空望远镜日冕模式现状

• 发表时间: 2006
• 期刊: Direct Imaging of Exoplanets : Science ＆ Techniques. Proceedings of the IAU Colloquium #200
• 作者: Abe;L.;Tamura;M.;Nakagawa;T.;Enya;K.;Tanaka;S.; et al.
• 通讯作者: S.; et al.

Development of an MIR coronagraph for the SPICA mission

为 SPICA 任务开发 MIR 日冕仪

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proceedings of the SPIE Volume 6265
• 作者: Enya;Keigo;Tanaka;Shinichiro;Nakagawa;Takao;et al.
• 通讯作者: et al.

Shaped pupil coronagraphs for high-contrast imaging with SPICA

使用 SPICA 进行高对比度成像的成形瞳孔冠状仪

• 发表时间: 2006
• 期刊: Direct Imaging of Exoplanets : Science ＆ Techniques. Proceedings of the IAU Colloquium #200
• 作者: Tanaka;S.;Nakagawa;T.;Kataza;H.;Enya;K.;Tamura;M.;Abe;L.
• 通讯作者: L.