大学規模での衛星開発 (広視野γ線モニターの概念設計)

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大学規模での衛星開発
(広視野γ線バーストモニターの概念設計)
東京工業大学 河合研究室 M1
山本 佳久
衛星コンテスト、とは

今年10回目になる衛星設計のコンペ

学生のみで、50cm立方,50kgの衛星を設計

第一回参加の鯨観測衛星が2002年秋に打ち上げ
恒例として東工大工学部参加
特に松永研究室が衛星設計に実績
衛星ミーティングの様子
工学部からの要求
 スピン安定化方式
 HETE-Ⅱ主地上3局
+東工大局を利用
我々の関心
 宇宙最大の爆発現象
γ線バースト
限られた質量内でどう実現するか
さらに、衛星の売りはなにか
ジレンマの解決
有効面積が限られているが
衛星はスピンしている
回転すだれコリメーター
在来のHETE-Ⅱに
匹敵する分解能?
シュミレーションの必要性
位置決定シュミレーションの結果
年30個程度のGRB
年10個程度のGRB
⇒5分角
⇒3分角
HETE-Ⅱの11分角を越える成果を期待
では、具体的に検出器は何を使う?
新しい検出器の搭載


アヴァランシェ・フォト・ダイオード(APD)を
γ線シンチレーション光の読み出し
軟X線の読み出しに使用
しかし宇宙環境では初利用
性能を知ることが必要
APD
すだれ
NaI+APD
硬X線検出器 (HXS)
軟X検出器 (SXS)
検出器の性能評価
カ
ウ
ン
ト
数
6.4 keV
664keV
14.4keV
Voltage



宇宙環境に近いー20℃の恒温槽内で測定
Co57のX線:
分解能13.4%@6.4keV
Cs137のγ線:
分解能16.8%@662keV
初期成果としては十分
最終的な衛星のスペック
7月1日(書類審査)での見積もり
HETE-Ⅱ
本衛星
視野
1 str
2p str
エネルギー範囲 0.5~400 keV
0.5~200 keV
位置決定精度
11′
5′
 視野が広いためより多くのGRBを捉える
 HETE-Ⅱを超える決定精度
 さらに、6.4keVの鉄輝線の観測も可能

(イメージ図)
まとめと課題



重量50kgでもHETE-Ⅱに匹敵するGRBを検出
ピギーバック衛星としての運営を視野に入れて開発
利点:安価,単一大学での運営
今後は2次審査に向けて、
衛星の模型作り
すだれの詳細なアルゴリズム