Nano-JASMINE （超小型衛星による高精度位置天文観測サーベイ）計画の進捗

1. 天球 軌道面回転に 伴う全天サーベイ LOS 衛星 地球 １回の大円サーベイ観測領域 現JAXA案 http://aerospacebiz.jaxa.jp/ ※分離機構の購入or開発は、衛星開発者側負担 • 熱設計： ビーム混合角度変動シミュレーション（熱解析）： 軌道周期間（約100分）に1masの相対角度安定性が求められる。 　左： ビーム混合鏡足へのインプット温度曲線（青線）と、シミュレートされたビーム混合鏡相対角度変動曲線。右： ある時刻でのビーム混合鏡の熱分布。 ビーム混合鏡自体にはΔT～0.1Kの熱安定性が求められるため、混合鏡取付け接触部の断熱、および望遠鏡本体の断熱多重構造体内配置（内部温度ΔT＜1K）を設計解析中。 加振実験＠東京大学中州賀研究室 • 関連文献： • Overall： • Y. Kobayashi et al. 2006, SPIE, 6265, in press • Telescope： • M. Suganuma et al. 2006, SPIE, 6265, in press • On-board data process： • M. Yamauchi 2006, Master Thesis, Univ. of Tokyo • Simulator： • Y. Yamada et al. 2006, 2006, SPIE, 6265, in press • 東京大学工学部中州年賀研究室： • http://www.space.t.u-tokyo.ac.jp 日本天文学会　秋季年会　W16b, 2006年9月19-21日 於北九州国際大学 Nano-JASMINE（超小型衛星による高精度位置天文観測サーベイ）計画の進捗 ○菅沼正洋、小林行泰、郷田直輝 、矢野太平、高遠徳尚、宮崎聡、辻本拓司　（国立天文台） 　山田良透（京大理）、山内雅浩（東大理）、中洲賀研究室（東大工）、ＪＡＳＭＩＮＥ－ＷＧ 重量約10kg級、サイズ約40cm立方、口径5cm望遠鏡搭載の超小型衛星を、大型衛星との相乗りで軌道投入し、近赤外線(λ～0.9μm)でミリ秒角精度の全天スペース位置天文観測を行う計画「Nano-JASMINE計画」を2008年の打上げを目指して進めている。観測はHipparcos同様の二視野同時大円サーベイ方式を用いる。軌道は太陽同期軌道を希望している。打上げ機会については、JAXAのHIIA副次打上げ公募に応募する一方、ロシアでの可能性をも模索中である。概念設計は完成しつつあり、本衛星において最も要求が厳しい姿勢制御系と熱構造設計の具体目処を立てた今年11月頃に、基本設計審査（Preliminary Design Review, PDR）を予定している。 　ミッション部望遠鏡は、光学性能が目標に達した試作品（Bread Board Model, BBM）が、多少の改善余地を残しながら振動試験をほぼクリアした。FPGAとFIFOを用いたオンボード上リアルタイム星像抽出回路も試作品が完成し、評価段階にある。感度向上のため、従来のzバンド（0.8-1.0μm）からwide-zバンド（0.6-1.0μm, wide-Iバンド？）へ観測波長変更を検討している。この場合、星像S/N限界上の位置測定精度は、Hipparcos星表上の星に対して1-2masが見込まれ、星表とcombineした固有運動データの高精度化が期待できる。またTycho2星表に匹敵する数百万個の星に対して10-20masの位置決定が可能である。その上で、Hipparcos&Tychoではcompletenessが低く感度も浅かったLate-type starのサーベイアストロメトリにおいて、アドヴァンテージを持つ。 軌道を利用した 全天サーベイ • 衛星概念設計の進捗→11月にPDR（基本設計審査）!： • 仕様： • 機器配置図： 内部にミッション部 1 望遠鏡（全アルミ製）試作モデル • 姿勢制御方法： 超小型衛星に搭載可能な部品の選定とシミュレーターによる姿勢制御解析から、以下の方式に収束しつつある。本衛星用の場合、最も高性能な姿勢センシングはミッション部撮像PSFである。これを利用して観測可能な姿勢精度（＆安定度）にまで追い込む。 • 2008年度打上げ機会の模索： • ＨＩＩＡ（JAXA）： 今８月に公募申請。高優先度で採用されれば、2008年打上げ予定のGOSAT(温室効果ガス観測技術衛星)のお相手が最も早い機会となる。 • ミッション部開発試験状況： • 望遠鏡振動試験： • 目標性能： 光学測定→加振（11G rms）→光学測定 下記精度は星像S/N限界(CCDの Readout noiseは考慮)に基づく。 今後、姿勢安定、熱安定、TDI安定、そしてPSFの色依存性補正に対する 精度保障を追込む。 • Hipparcos・Tycho2との比較： トータル波面誤差測定＠NAOJ • ドニエプル（コスモトラス社、ロシア）： 大陸間弾道弾ミサイルSS18の平和利用。キューブサット、JAXAオーロラ観測衛星れいめい等、打上げ実績多数（今7月に失敗したが…）。要求される打上げ時信頼性基準も低く、低予算衛星向け。小型衛星＆超小型衛星でまとまって１本買い取る（約2000万円）等の案も考えられる。 ※ミッション期間1.5年を想定。寿命が延びれば精度はσ∝√(期間)で向上。 ※１：　３個／□°でlimitされたselected observation。実効限界等級は～8.3mag。 ※２：　検出器によるlimitは無し。オンボード星像抽出速度とダウンリンクレートに依存。 加振前 加振後 • 加振前後で光学特性が変化（悪化）。 • 一応、λ～0.8μmでの回折限界（wavefront rms＜λ/14）の範囲内。 • 原因部位は主鏡歪み。⇒ 固定方法の再改良を検討。