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資料番号: AA0063719011

宇宙研、国立天文台を中心とした、VSOP(VLBI Space Observatory Program)グループは、「はるか」衛星を利用し、世界初のスペースVLBI(Very Long Base Interferometry)プロジェクトであるVSOP計画を実現した。「はるか」は、スペースVLBIに必要な、大型展開アンテナ、広帯域データ伝送、高精度位相伝送をはじめとする7つの工学実験を成功させた。それらの工学実験を受け、VSOP計画は、広範な国際協力を基本として、複雑なスペースVLBI観測を実現し、多くの観測成果を得ることに成功した。VSOPはスペースミッションとして、国際的に評価され、2005年にIAA(International Academy of Astronautics)の、Laurels for Team Achievements(チーム栄誉賞)を受賞した。「はるか」は、2005年11月30日に運用終了し、「はるか」プロジェクトも2005年度一杯で終了する予定である。我々は、VSOPで成し遂げた新しいスペースミッションであるスペースVLBIを発展させ、新しい発見を目指して、次期スペースVLBI計画であるVSOP-2計画を提案している。, 資料番号: AA0063353002

宇宙はわれわれに多くの驚きをあたえ、知識の源となってきた。その宇宙を知る上で、地上での観測や実験のみならず、大気圏を脱し、あるいは惑星間に飛び出すことにより、新たな観測手法をもつことで始めて認識できる宇宙の姿というものが存在する。厚い大気の壁を抜け、初めて可能となったX線天文学は、「X線でしか見えない天体」であるブラックホールや中性子星などのダイナミックな宇宙の活動をあばきだした。しかし、現在のX線天文学はそこに留まってはいない。核融合を開始する前から、超新星爆発で終る星の一生を通して、X線放射はその活動を伝える。またその星々や星間ガスを含む銀河もまたX線で輝き、特に銀河形成の鍵を握る、活動銀河核の誕生、成長を知るには、X線背景放射の理解を欠かすことはできない。銀河の集団である銀河団は、宇宙大構造の基本要素であり、膨張宇宙を支配する重力を直接に反映する。銀河団の重力構造には、ダークマターの存在が必要であることを最も直接的に示しているのが、X線による銀河間ガスの観測である。たとえ、Hubbleや、「すばる」のような優れた光学天文台、またはALMA(Atacama Large Millimeter Submillimeter Array)計画のような新たなサブミリ波天文台があろうとも、天体のすべての階層において、X線による観測結果を考慮しなければ21世紀の天文学は成立しえないのである。このようなX線観測の重要性を明確にしたのは、日本の「あすか」衛星が行なったX線による撮像分光観測の威力であった。原始星からのわずかな放射を検知するには、吸収をうけない硬X線領域での撮像が必要であった。宇宙背景X線放射の源となる活動銀河核の同定、銀河団ガスの内部構造しかりである。現在活躍している、米国Chandra衛星はより精密な撮像で、ヨーロッパのXMM(X-ray Multi-Mirror)-Newton衛星はより大面積の集光で、「あすか」の後継者となっている。しかし、両者ともに打ち上げから5年が経過し、新たな発見はほぼ出つくした感がある。米国はConstellation-X、ヨーロッパはXEUS(X-ray Evolving Universe Spectroscopy)という大天文台計画を提案しているものの、実現までの具体的な見込みがたっているとはいい難く、2010年以降の天文学をささえるX線観測の後継者が強く求められている。, 資料番号: AA0063353001

Solid-state Slit Camera(SSC)は全天X線監視装置(MAXI)搭載のX線CCDカメラである。SSCはMAXIの低エネルギーバンド(0.5-10keV)をカバーする検出器であり、銀河系内に分布する元素の分布を輝線を用いてマッピングすることなどを目的としている。SSCはコリメーターを用いたCCDカメラで、浜松ホトニクス社製の1k×1kのCCDチップを16素子搭載し、2台のSSCカメラで90×1.5度の視野をカバーする。SSCはLoop Heat Pipe(LHP)とペルチェ素子を用いて-60度C程度まで冷却され、観測を行う。現在はコリメーター、カメラ、エレキのエンジニアリングモデル(EM)が製作され、性能評価などを行っている。カメラ、エレキを組み合わせた性能評価試験では、ペルチェの冷却性能や定温度制御など、さまざまな項目を測定した。またFe-55線源や蛍光X線を用いてエネルギースケールや、エネルギー分解能を測定した。その結果-60度Cでの読みだしノイズは5e(-)程度、エネルギー分解能は、5.9keVで150eV前後であり、フライトに向けて十分な性能であることを確認した。これらの結果を踏まえ、Flight Model(FM)の設計を固め、2005年度よりFMの製作に入る予定である。, 資料番号: AA0049122163

我々の研究室ではこれまでに行なわれていない10keV以上の硬X線領域での気球による撮像観測実験を計画している。この実験に対し我々の研究室では、60keVまで撮像が可能である多層膜スーパーミラーを用いた硬X線望遠鏡を開発しており、さらにその望遠鏡の焦点面に搭載する検出器を開発している。現在、焦点面検出器として採用しているのは位置感応型シンチレーションカウンターである。本論文では、この検出器の性能評価について述べる。, 資料番号: AA0049122158

我々はNASA/GSFC、Penn. State大学と合同で硬X線撮像観測計画InFOCμS(International Focusing Optics Collaboration for μClab Sensitivity)を進め、硬X線望遠鏡の開発および気球観測を行なってきた。望遠鏡は口径40cm、焦点距離8m、多重薄板型で斜入射光学系を採用している。従来の全反射と異なり、ブラッグ反射を利用することによって20-60keVの広いエネルギー領域で高い反射率を得ることができる。実際に得られる観測データは、天体の空間分布情報やエネルギースペクトルの情報に望遠鏡、検出器の応答関数がかかったものとなっているため、データから真の天体の情報を得るためには、それらの応答関数を知らなければならない。そこで完成した望遠鏡は宇宙研30mビームライン、高輝度放射光施設SPring-8において地上較正試験を行ない、結像性能、有効面積、視野を測定した。その結果をもとに硬X線望遠鏡の応答関数を構築した。2004年9月16日15時(UT)にアメリカ・ニューメキシコ州のフォートサムナーから打ち上げた気球は約2時間半で高度38kmに達し、それから約20時間の観測を行なった。姿勢が安定した観測後半にX線パルサーX0115+634をはじめ、同じくX線パルサーのHerX-1、ブラックホール候補天体であるCygX-1の観測中に有意なカウント数の増加が見られた。, 資料番号: AA0049122156

MAXI(Monitor of All-sky X-ray Image)は、全天のX線天体を史上最高の感度で監視する観測装置である。国際宇宙ステーション(ISS)/国産実験モジュール「きぼう(JEM)」/「船外実験プラットホーム(曝露部)」の初期利用ミッションの1つである。2種類のX線スリットカメラ(X線CCDを用いた「SSC(Solid-state Slit Camera)」とガス比例計数管を用いた「GSC(Gas Slit Camera)」)を搭載し、それぞれ0.5-10keV、2-30keVのエネルギー領域で観測を行なう。MAXIは、巨大ブラックホールをその中心核に持つ活動銀河、銀河系外で起こる超新星の爆発、宇宙最大の謎の爆発であるガンマ線バーストなどを、これまでにない感度で全天にわたって監視し、突発現象の発生を全世界に速報する。また、活動銀河の全天分布観測による「宇宙の大構造」の解明や、我が太陽系を取り囲む超新星の名残と考えられる高温度領域のX線マップの作成を行なう。MAXIの開発は、宇宙航空研究開発機構、理化学研究所、大阪大学、東京工業大学、青山学院大学、日本大学の協力で進められている。2004年3月に詳細設計(CDR)が終り、現在は、「1次噛み合わせ」(2006年4月)に向けたフライト品の製作と較正試験の段階である。また、これまでのMAXI開発過程を総括した「中間報告書」が近く完成する。打ち上げは2008年を予定している。, 資料番号: AA0049122162

Astro-E2衛星には4台のX線CCDカメラ(XIS)が搭載される。XISは搭載検出器中唯一詳細に天体位置を決定でき、同時に優れたエネルギー分解能を持つ主力検出器である。X線CCDとしての主な特徴は、1.大有効面積でX線スペクトルの連続成分の決定に大きく寄与する。2.裏面照射型チップを1台搭載し(以下BI1センサー)、低エネルギーでの有効面積が向上した。3.電荷注入機能を導入して、軌道上でゲイン・エネルギー分解能を補正する。4.低軌道のためバックグラウンドが低く、拡がった天体の観測に強い(ASCA並み)。, 資料番号: AA0049122154

資料番号: AA0047899010

資料番号: AA0045914013

資料番号: AA0049122013

我々はBepiColombo水星探査計画において計画されている磁気圏探査機(Mercury Magnetospheric Orbiter: MMO)に搭載する水星大気撮像カメラ(Mercury Sodium Atmosphere Spectral Imager: MSASI)の開発を進めている。水星大気撮像カメラ(MSASI)はファブリペロー干渉計を用いて水星ナトリウム大気が発するD2線を分光しその強度を測る。この装置にはイメージインテンシファイア(Image Intensifier)という微弱光を増幅する光検出器を用いる。今回我々は、以下の4つの試験を行い、イメージインテンシファイアの性能を定量的に評価した。(1)空間分解能の測定試験。(2)暗電流の温度に対する特性試験。(3)蛍光面(P46)への放射線照射試験。(4)入射光量に対する劣化試験。本論文では、その結果を報告する。, The Mercury's Sodium Atmosphere Spectral Imager (MSASI) on Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO)/BepiColombo is under development. MSASI is a high-dispersion spectrometer working in the spectral range around sodium D2 emission. The detector unit employs an Image Intensifier which has two-stage Micro Channel Plate (MCP). In this paper, we report the results of performance test for the Image Intensifier. We have focused on the following points. (1) Spectral resolution. (2) Dependency of Dark-Counts on temperature. (3) Radiation tolerance of phosphor (P46). (4) Tolerance for aging against incident flux., 資料番号: AA0063802000, レポート番号: JAXA-RR-07-018

地球環境保護の必要性から光学的に表面条件を決めるための要求が潜在的に存在している。特に、地球表面からの太陽反射光の分光偏光解析が将来の地球環境観測に重要視されている。宇宙航空研究開発機構では、そのような解析のために液晶同調フィルタを用いた新しい型の分光偏光放射計を研究試作し、地球環境リモートセンシング用に実用化していく試みが進行中である。本論文では、まず、400〜720nmの波長域(可視域)で計測可能なLCTF分光偏光放射計の構成概念を示す。次に、この放射計を用いた光学観測システムの概要を述べる。光学観測システムの性能特性の評価のために行われた室内試験の結果として、10nm程度の高波長分解能などを示すとともに、地表面、水面からの太陽反射光の分光特性を計測するために行われた屋外実験の結果を示す。さらに、観測システムの機能評価のために行われた予備飛行実験の概要を示す。最後に、室内外実験の結果に基づいて、観測システムの評価の概要を述べる。, There exists a potential demand for determining surface conditions from the optical properties under the necessity of protecting the Earth's environment. In particular, hyper-spectral analysis of solar rays reflected from the Earth's surface is expected to play an important role in future Earth environment observation. A new type of imaging spectropolarimeter using an LCTF has been developed at NAL for such analysis. Efforts are now under way to put this sensor to practical use in Earth environment remote sensing. This paper first presents the concept for construction of an LCTF spectropolarimeter which senses radiation in the 400 to 720 nm wavelength band. Next, an outline of an optical observation system that incorporates an LCTF spectropolarimeter is described. The results of laboratory experiments to evaluate the performance characteristics of the optical observation system, e.g. hyper-spectral resolution of about 10 nm, etc., are then presented, and the results of further experiments conducted outdoors to measure spectral characteristics of solar rays reflected from land and water surfaces are also shown. Moreover, an outline of the preliminary flight experiment, which was conducted to validate the functions of the observation system in a flight environment, is shown. Finally, evaluations of the observation system are summarized based on the results of indoor and outdoor experiments., 資料番号: AA0047419000, レポート番号: JAXA-RM-03-003