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ふじよししまむね
5 years ago
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JASMINE 2-21-1 JASMINE Project Office, National Astronomical

1 JASMINE JASMINE Project Office, National Astronomical Observatory of Japan, Osawa, Mitaka, Tokyo, Japan (astrometry) (infrared), (satellite), (Milky Way Galaxy). JL 0006/17/ C 2017 SICE ) ( ) km 100 km 1km () () ( 1) ( 2 ) ( 3 ) (pc) km ( 3.26 ) ( ) ( 4) 1), 2) 1 ( 1 ) 3 1), 2) (1 ) 1 A A B B

4 ( ) (1 ) 3 ( ) ( ) 3 400 2 ( ) 3) () α 0.

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3 30 (ESA) Hipparcos ( ) 4) Hipparcos pc ( 330 ) ESA Hipparcos Gaia ( ) ) (10) JASMINE 6), 7) 6 3. ( ) 2 1 ( ) Hipparcos Gaia Nano-JASMINE () (Hipparcos 58 Gaia 106 Nano-JASMINE 99.5 ) 2 8) ( JAS- MINE ) 2 ( ) JASMINE ( ) JASMINE ( ) 7.1 ( ) ( JASMINE 9 9 ) ( ) 50 () 16 () ( 60 )

4 4. 1 ( ) JASMINE / N (N ) JASMINE ( ) () () () () () ( ) ( ) ( ) () () () ( ) () () () ( ) ( ) (5 ) ( ) () ( ) ( ) ( 9) ) JASMINE CCD 2 () 1/ N ( )

5 1 ( ) ( ) 50 ( ) JASMINE 2 (10 ) 1 1 Gaia 2 1 ( 1 ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Gaia nm (0 ± 10 8 /K) ( )

光学調整の観点などの第 4 鏡第 6 鏡を一体化しさらに第 3 鏡第 5 鏡検出器部を 1 つのパーツ条件から望遠鏡構造はに組み上げストラットでつなぎ望遠鏡主鏡第 4 鏡第 6 鏡をを一体化してトラス構造として組み上げ一体化しさらに第 3 ることとしている鏡第 5 鏡検出器部を一つのパーツに組み上げストラットでつなぎ望遠鏡を一体化してトラス構造

6 さらにこれにより検出器上での位置変動の要求を満たすためには 50 分以内で望遠鏡部分の温度変動が ±0.1 度程度の温度安定にすればよく従来の衛星で実績がある程度のものとなった望遠鏡の温度安定に関しては望遠鏡ボックス部にヒーターとセンサーを取り付け望遠鏡温度 (運用温度は赤外線検出器への熱源にならないように摂氏 5 度と図 5 小型 JASMINE の望遠する) を遠火で安定化す鏡構造る方式をとるさらに小型 JASMINE の望遠鏡構造は主鏡光学調整の観点などの第 4 鏡第 6 鏡を一体化しさらに第 3 鏡第 5 鏡検出器部を 1 つのパーツ条件から望遠鏡構造はに組み上げストラットでつなぎ望遠鏡主鏡第 4 鏡第 6 鏡をを一体化してトラス構造として組み上げ一体化しさらに第 3 ることとしている鏡第 5 鏡検出器部を一つのパーツに組み上げストラットでつなぎ望遠鏡を一体化してトラス構造として組み上げることとしている (図 5) こうしたトラス構造はバス部とのインターフェース面の熱歪みが望遠鏡のミラー間の位置関係に直接伝わらない構造となっている星像をぼやかすランダム誤差の原因の 1 つとなる望遠鏡の指向擾乱に対しては撮像時間の 7.1 秒間に 340 ミリ秒角以内の指向安定度を要求している衛星姿勢を制御するリアクションホイールなどの装置からの振動の固有振動をはずすような構造設計を行うなどの工夫を行っているまた迷光防止対策としては望遠鏡先端に迷光防止用フードを付けるとともに内面での迷光の反射を極力抑えるために炭素繊維植毛や炭素練り込みナイロン植毛などを候補とした反射率が低い素材を用いることとしている熱制御としてはサンシールド板を設置し太陽光と地球アルベドの直射を防止するそして望遠鏡は 6 枚の望遠鏡パネルで形成した直方体の望遠鏡ボックス内に設置し望遠鏡パネルをヒーターで制御して温度コントロールとしセンサーを用いながら運用温度の摂氏 5 度と ±0.1 度の安定性を維持する一方検出器は暗電流を低減し目標の精度にするためには検出器の温度を 180 K 以下にすることが要求されるそのためペルチェ素子を用いて冷却するペルチェ素子高温部および検出器ケースはヒートパイプを介して外面の検出器ラジエータに熱接続し常温の望遠鏡構造とは極力熱絶縁する工 426 図 6 小型 JASMINE の熱設計のブロック図望遠鏡はヒータとセンサーにより運用温度を摂氏 5 度に制御する検出器は 180K 以下に冷却する必要がありペルチェ素子による冷却を行うなお図の上方にある白色の短形部分は図 5 の検出器フードに対応する詳細は本文を参照夫を行う (図 6) 以上が小型 JASMINE にとって重要な技術要素である計算の上では要求を達成できる仕様の案はできあがってはいるがこれらの技術はクリティカルなので部分試作モデルやエンジニアリングモデルなどモデルを多段階に作成し 1 つ 1 つ段階ごとに検証し技術実証を進めて行く必要があり実際に部分モデルでの技術実証を進めている段階であるなおこれら以外にも誤差の低減のための技術的工夫が必要であるが (詳細は割愛する) このように高精度な位置天文観測を行うためには技術的なさまざまな工夫を行う必要がありどの望遠鏡でも高精度位置天文観測が実現できるわけではないことを申し添えておく 6. 最後に JASMINE 計画について最後に筆者が中心となって推進している赤外線位置天文観測の JASMINE (ジャスミン) 計画について簡単に説明する 2 章で記述したように Hipparcos の後継機として ESA は Gaia を打ち上げて現在も観測運用中であるデータの質量ともに画期的であるので天文学や宇宙物理学の幅広い分野において大革命をもたらすことが期待されているところが Gaia は可視光の観測であるため銀河系中心や天の川面のように塵 (ダスト) が多量に存在する領域では可視光が塵に吸収散乱され光が遮られやすく星が観測できなかったり観測できても精度が悪い一方赤外線は塵に吸収されにくいため遮られずに多数の星を高精度で観測できる可能性があるそこで小型 JASMINE 計画では天の川で最も明るく星が密集している銀河系中心方向の中心核バルジという部分をミクロンの近赤外線の波長域を用いて観測する年周視差の目標精度は 20 マイクロ角程度であり約 1 万個の星を観測する望遠鏡の主口径は 30 cm で視野面積は 0.5 度 0.5 度である光学系はコルシュ系の 3 枚鏡 (非球面) を採用している衛星の総重量は約 400 kg で高度 550 km 以上の太陽同期軌道を考えている小型 JASMINE は JAXA 宇宙科学研究所の公募型小計測と制御第 56 巻第 6 号 2017 年 6 月号

2022 JASMINE 7 Nano-JASMINE () JASMINE () X-1 X γ JASMINE JASMINE Nano-JASMINE ( 7) Nano-JASMINE 5cm 2kg 50 cm 38 kg () ( ) 2010 10 ESA Nano-JASMINE Hipparcos Hipparcos Hipparcos 1

5 m 2 ) (6 ) Nano-JASMINE (6 ) Nano-JASMINE Gaia JASMINE Nano-JASMINE Gaia Gaia JASMINE 80 cm JASMINE 2017 2 23 1 51 5 (2012) 2 ( ) I (2007) 3 (2009) 4 http://sci.esa.

7 2022 JASMINE 7 Nano-JASMINE () JASMINE () X-1 X γ JASMINE JASMINE Nano-JASMINE ( 7) Nano-JASMINE 5cm 2kg 50 cm 38 kg () ( ) ESA Nano-JASMINE Hipparcos Hipparcos Hipparcos 1 Gaia Gaia (1.5 m 0.5 m 2 ) (6 ) Nano-JASMINE (6 ) Nano-JASMINE Gaia JASMINE Nano-JASMINE Gaia Gaia JASMINE 80 cm JASMINE (2012) 2 ( ) I (2007) 3 (2009) Gaia cfm?fareaid=26 6 JASMINE 7 JASMINE(Scholarpedia ) 8 Hangs G. Walter and Ojars J. Sovers: Astrometry of Fundamental Catalogues, Springer (2000) 9 AIC (2007) 1989 JASMINE (IAU) (JASMINE)

する距離を一定に保ち温度を変化させた場合のセンサーのカウント ( センサーが計測した距離 ) の変化を調べた ( 図 4) 実験で得られたセンサーの温度変化とカウント変化の一例をグラフ 1 に載せるグラフにおいて赤いデータ点がセンサーのカウント値である計測距離一定で実験を行ったので理想的にはカウ

する距離を一定に保ち温度を変化させた場合のセンサーのカウント ( センサーが計測した距離 ) の変化を調べた ( 図 4) 実験で得られたセンサーの温度変化とカウント変化の一例をグラフ 1 に載せるグラフにおいて赤いデータ点がセンサーのカウント値である計測距離一定で実験を行ったので理想的にはカウ岡山 3.8m 新望遠鏡制御系のための多点温度計開発京都大学理学研究科宇宙物理学教室 M1 出口和弘 1. 岡山 3.8m 新望遠鏡に使われる分割鏡のメリットと技術的ハードル我々は現在京都大学を中心として国立天文台岡山天体物理観測所に新技術を用いた口径 3.8m の可視近赤外望遠鏡の建設を計画している ( 図 1) 新技術の一つとして望遠鏡の主鏡に一枚鏡ではなく扇型のセグメントを組み合わせて一枚の円形の鏡にする分割鏡を採用している