X線マイクロカロリメータによる新しい惑星科学の開拓

利用X射线微量热仪探索新的行星科学

• 批准号: 10J05959
• 负责人: 石川 久美
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J05959/
• 关键词: X線; ASTRO-H衛星; 超流動ヘリウム; 惑星; 地球外圏; 火星; 微細加工技術

本研究の目的は、惑星の最外大気層である外圏が太陽風の重イオンと電荷交換反応(Solar Wind Charge exchange;SWCX)を起こすことで放出されるX線を観測し、天体の希薄な大気組成や分布を、太陽活動による変動も含めて特定し、X線観測をプローブとした惑星科学を開拓することである。そのために私は、ASTRO-H衛星に搭載されるマイクロカロリメータ(Soft X-ray Spectrometer;SXS)による世界初の宇宙観測成功に向けたデバイス作りと試験を行っている。私は共同研究者とともに、SXSの冷却に使用する超流動ヘリウムの蒸発量を抑えるために、最適なデバイスの選定を進めてきた。今年度はエンジニアリングモデルを使い、衛星打ち上げ時の振動にデバイスが耐えることを確認する試験を行い、試験前後での性能評価を行った。その結果、振動試験後もデバイスが性能を保持していることが確かめられた。また、SXSシステムに組み込み、ヘリウムタンクに本番相当の熱流入がある中での性能試験も行い、要求を満たすことを確認した。惑星X線の観測については、「すざく」打ち上げ後の2005年8月から2011年9月までの全観測データを解析し、地球外圏からのSWCX放射を含んでいるデータを探した。2031データ中38データで地球由来のSWCX放射を検出し、視線方向や観測時期の太陽活動などによる放射強度の比較を行った。その結果、太陽側に限らずあらゆる方向からSWCXによるX線が放射されていることが分かった。また、太陽風イオンフラックスとX線フラックスから地球外圏の大気密度を計算したところ、太陽活動によって外圏密度が変動している様子を捉えることができた。これを外圏の大気密度モデルと比較した結果、モデルの不定性が大きい高高度(～30地球半径)まで外圏が広がっている可能性が示唆された。これらの解析結果は博士論文としてまとめた。

The purpose of this study is to investigate the X-ray emission of the Solar Wind and charge exchange (SWCX) in the outermost region of the solar system, the composition and distribution of the solar system, the dynamics of solar activity, and the development of solar science. The ASTRO-H satellite was successfully launched into the world's first cosmic survey by a Soft X-ray Spectrometer (SXS). Co-investigators have been working on the selection of optimal cooling conditions for SXS and the use of ultra-fluid cooling systems. This year's test run, performance evaluation before and after the test run, was conducted on the vibration of the satellite during the test run. The results of the vibration test are as follows: The SXS system is configured to receive heat from the system and to verify the performance of the system. From August 2005 to September 2011, the total measurement data was analyzed, and the SWCX radiation from the outer circle of the earth was detected. 2031 ° C 38 ° C Earth-derived SWCX emission detection, line of sight direction, solar activity and radiation intensity comparison As a result, the sun's side is limited to the direction of SWCX and X-ray radiation. Solar wind, X-ray, solar activity, solar density, solar activity, solar activity, The results of this comparison show that the uncertainty of the outer ring is high (~30 Earth radius) and the possibility of the outer ring being large. The result of this analysis is a doctoral thesis.

项目成果

ASTRO-H搭載精密軟X線分光装置SXS用ヘリウム排気系の開発の現状

ASTRO-H上SXS精密软X射线光谱仪氦排气系统的开发现状

• 发表时间: 2010
• 作者: Yuichiro Ezoe;Kumi Ishikawa;Takaya Ohashi;Noriko Y.Yamasaki;Kazuhisa Mitsuda;Ryuichi Fujimoto;Yoshizumi Miyoshi;Naoki Terada;Yasunobu Uchiyama;Yoshifumi Futaana;石川久美;石川久美;石川久美;石川久美;石川久美;石川久美;石川久美;石川久美
• 通讯作者: 石川久美

JUXTA:A New Probe of X-ray Emission from the Jupiter System

JUXTA：木星系统X射线发射的新探测器

• DOI: 10.1016/j.asr.2012.11.029
• 发表时间: 2013
• 期刊: Advances in Space Research
• 影响因子: 2.6
• 作者: Yuichiro Ezoe;Tomoki Kimura;Satoshi Kasahara;Atsushi Yamazaki;Kazuhisa Mitsuda;Masaki Fujimoto;Yoshizumi Miyoshi;Graziella Branduardi-Raymont;Kumi Ishikawa;Ikuyuki Mitsuishi;Tomohiro Ogawa;Takuya;Kakiuchi;Takaya Ohashi ゛
• 通讯作者: Takaya Ohashi ゛

Optical loading study of -ray imaging spectrometer for Jupiter exploration mission

木星探测任务γ射线成像光谱仪光学载荷研究

• 发表时间: 2013
• 期刊: Proceedings of International Symposium, on Planetary Science 2011
• 作者: Kumi Ishikawa;Yuichiro Ezoe;Takaya Ohashi;Tomoki Kimura;Yoshizumi Miyoshi
• 通讯作者: Yoshizumi Miyoshi

X-ray Observation of Mars with Suzaku at Solar Minimum

用朱雀在太阳极小期对火星进行 X 射线观测

• 发表时间: 2011
• 期刊: PASJ
• 作者: ro Ezoe;Takaya Ohashi;Naoki Tera
• 通讯作者: Naoki Tera

Suzaku observations of charge exchange emission from solar system objects

朱雀对太阳系天体电荷交换发射的观测

• 发表时间: 2012
• 期刊: Astronomische Nachrichten
• 影响因子: 0.9
• 作者: Y. Ezoe;R. Fujimoto;N. Y. Yamasaki;KMitsuda;T. Ohashi;K. Ishikawa;S. Oishi;Y. Miyoshi;N. Terada;Y. Futaana;F. S. Porter;G. V. Brown
• 通讯作者: G. V. Brown