小型JASMINE計画の状況 矢野太平(国立天文台) 丹羽佳人(京大) イントロダクション 小型JASMINE ・ JASMINEシリーズ第2ステップの衛星 ・ バルジの構造や形成史、また銀河系中心にある巨大ブラックホール とバルジとの共進化の解明といった目的を達成するために天の川 銀河のバルジ領域の星々に対して位置天文観測を行う衛星 イントロダクション 小型JASMINE ・ 小型科学衛星(JAXA宇宙研を中心とし開発が進められている、標 準バスを用いる小型科学衛星シリーズ)を用いた位置天文観測衛星 ・ 2015年頃打ち上げを目指し、2010年度ミッション提案(小型科学衛星 第3号機)を目指す。 ・ 可視光線では十分観測できないバルジ領域を中心波長2ミクロンの 近赤外線(1.5μm<λ<2.5 μm)で数箇所数平方度にわたって星(数万 個)の位置、距離、固有運動の測定をKw=11magで10μas精度(位 置7μas、年周視差10μas、固有運動~8μas/yr)でおこなう 観測装置(光学系) ヒッパルコス、Nano-JASMINEのような2方向観測はせず、単一望遠鏡にて 観測をおこなう。(参照天体によるピン止めをおこなう) 光学系 改良コルシュ(3枚鏡) 観測波長 中心波長2.0μm (1.5μm < λ < 2.5μm) 口径 30cm 焦点距離 4.86m 検出器 HgCdTe検出器(2K×2K) ピクセルサイズ 18μm 検出器個数 2×2 視野角 0.87度×0.87度 観測装置(光学系) JASMINE光学系概観図 観測手順 • 撮像フレーム内の星の位置を~100 分の1ピクセルで求める。 • 観測領域を撮像フレームで埋め尽く し、大フレームを構築 • ミッション期間中大フレームを作成し (数万枚)、そこから外部参照天体を 利用しながら位置、固有運動、年周 視差を求める(~10μas:数万分の1 ピクセルレベル)。 重要課題 • 望遠鏡の熱安定性 0.1nmレベルの画像歪のモデル化が必要 熱構造モデル構築と計算により画像歪量を計算 実証実験にむけた準備 • 望遠鏡の指向安定性 TTMによる制御方式の検討 実証実験にむけた準備 • 星像中心決定 誤差分散が1/√N則で落ちるかの実証実験 ~10000枚オーダの画像データによる実験 以上、重要検討課題について検討状況を丹羽さんより報告 鏡材、構造体 • 望遠鏡部は180K程 度以下、検出器部は 80K前後で運用する 予定である。鏡材とし て合成石英、構造体 についてはCFRPを 候補としている。 衛星位置速度決定精度 ・速度決定精度: 1.5mm/s@ミッション期間 (光行差の誤差1μasに抑えるため) ・位置決定精度:150km@ミッション期間 (1pcの星でも1μasの誤差に抑えるため) 衛星姿勢制御精度 ・0.1度 軌道 地球周回軌道 (高度600km程度の太陽同期軌道) 中間まとめ 観測の仕様 光学系パラメータ 仕様 観測領域 観測精度 波長 観測等級 バルジ数箇所 数平方度 位置7μas, 年周視差10μas, 固有運動8μas/yr 中心波長2μm(1.5μm< λ< 2.5μm) Kw=11等 (限界等級14等) 光学系 改良コルシュ(3枚鏡) 観測波長 中心波長2.0μm (1.5μm < λ < 2.5μm) 口径 30cm 焦点距離 4.86m 検出器 HgCdTe検出器(2K×2K) ピクセルサイズ 18μm 検出器個数 2×2 視野角 0.87度×0.87度 鏡材、構造体 熱環境 軌道 姿勢制御精度 位置決定精度 速度決定精度 合成石英 CFRP 望遠鏡部~180K 検出器部~80K 600km地球周回軌道(太陽同期) 0.1度 150km 1.5mm/s
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