仕様
ミッション目標
- 科学ミッション:
- 赤外線位置天文観測(星の3次元の詳細な位置と横断速度のマップを赤外線 領域で1ミリ秒角で作成)を行う。
- 工学ミッション:
- 精密なミッション望遠鏡、詳細な姿勢・熱制御(1秒角、0.1K)、衛星シミュ レーション含む新しい衛星技術の実証。
主な特徴
| 質量 | 35 kg (TBC)、分離機構除く |
| 大きさ | 50 cm 立方 (TBC) |
| 姿勢制御 | 三軸安定 |
| 通信 | S-帯 / 100kbps |
| ミッション期間 | 2年 |
| 軌道 | 太陽同期軌道, 昇降点地方時はTBC. |
| 主鏡口径 | 5cm |
| 二視野の相対角 | 99.5 ° |
| 焦点距離 | 1.67 m |
| 視野 | 0.5° × 0.5 ° |
| 検出器 | 完全空乏裏面照射型CCD, 1K × 1Kpixels |
| ピクセルサイズ | 15μ×15μ, 1.8秒角 × 1.8秒角 |
| 自転周期 | 100分(TBC、詳細は軌道高度に依存), (角速度で0.001047radian / 秒) |
| 露出時間 | 8.2秒(各星の検出器通過時間) |
| 歳差時間 | 太陽周りを自転軸が2か月で一周(TBC) |
| スピン軸方向 | 太陽から一定角度 45°(TBC) |
| 観測波長帯 | 0.6μm∼1.0μm |
| 精度 | 3mas @ z = 7.5 |
主な仕様は表に記載。
スケジュール
- Preフェーズ A：2003年開始
- 概念検討：2005年開始
- EM(エンジニアリングモデル)：2009年内で試験終了
- FM(フライトモデル)：2011年の早い時期に完成予定、2011年度末に試験終了
- 打ち上げ：2013年11月
技術開発項目
Nano-Jasmineの運用方針
- 打ち上げ
- 2013年11月、ブラジル・アルカンタラ発射場より、ウク ライナのサイクロン-4ロケットにて打ち上げ
- 初期運用(機器チェックアウト)
- 1か月
- 軌道決定
- GPS測位と地上でのオフライン軌道解析
- 通常観測
- 2年(保障値ではない)
- 運用
- 東大3mアンテナ。国立天文台水沢局10mアンテナを使 うための協力を要請中。12時間ごと2∼3パス。
主鏡口径は5cmで、いくつかの光路折りたたみ鏡がついている。主鏡の前にビー ム混合鏡がある。ビーム混合鏡の角度安定性(1ミリ秒角/2時間)は、有限要素 計算では検証され、2008年7月頃の熱・構造試験でチェックされた。
Nano-JASMINEの望遠鏡は地球と反対方向を観測する。スキャン角速度は軌道周 期と同期する。
自転則
Nano-JASMINEは、99.5° 離れた二つの視 野を同時に観測する。自転軸は、二つの氏や方向と直交している。 Nano-JASMINEの自転軸は太陽から45°(TBC) 離れた方向を 向いて、約2か月(TBC)で太陽の周りを一周する。2 回の時点の間に約3.4回 (TBC)の観測を行う。TBCと書かれたパラメータは、昇降点地方時の決定に伴っ て最適化される。
焦点面デザイン
一つの1K×1K 完全空乏型 CCDをz-バンド(TBC)フィルターとともに配置。測光用検出器は置かず、 GSCなどの既存カタログから色情報を計算して解析に用いる。星像はオンボー ドのFPGAにより切り出される。星像サイズは5×9 ピク セルで、各ラインに時間情報を付加する。時刻はGPSのPPS信号でキャリブレー ションされる。精度はμ秒。
姿勢と軌道は、オンボードのスタートラッカーとGPSで決定される。
LSF centroidの精度
セントロイドのアルゴリズムはPSF fitを用いる予定。放射線によりPSF形状の 変化の補正は、charge distorsion modelを用いる。重心法については既に検討 し、星像中心推定精度は1/150 ピクセルまでは光子ノイズ限界を達成したが、 F. van Leeuwen氏は、PSFフィッティングがより良い方法なので、試してみるよ うにと示唆してくれた。
各ステップでの精度は表に示す。
| ステップ | 0.81∼0.99μband | 0.6∼1.0μband |
| 回折 | 4.51 arcsec | 4.03arcsec |
| 星像中心 | 13.5mas | 7.4mas |
| 連続2周回の観測 | 7.3mas | 3.0mas |
| 2年での位置精度 | 2.1mas(position) | 0.87mas |
| 年周視差の精度 | 3.8 mas | 1.55mas |
データ解析
Nano-JASMINEのデータ解析は、GaiaのAstrometric Global Iterative Solution(AGIS) を使って行われる予定である。この国際協力は、Michael Perrymanのアイディ アでUwe Lammersの提案でスタートした。二つのミッションのデザインや運用方 針が共通していることだけでなく、AGISの中でGaiaに特有のパラメータがデー タベースにカプセル化されていることが、これを可能にした。Nano-JASMINEは Gaia AGISの良いテストベンチになるだろう。良くテストされたソフトウエアを 用いることで、Nano-JASMINEデータの信頼性も高まる。
サイエンス
2010年2月、サイエンスワーキンググループを発足させた。新潟 大学の西亮一氏を中心に、Nano-JASMINEの精度のデータでどのようなサイエン スが出来るかを検討している。
開発組織
- ミッション部:
- 国立天文台JASMINE検討室、京都大学大学院理学研究科等
- 衛星バス部:
- 東京大学工学系研究科、中須賀研究室