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革新3号プロジェクト
革新3号プロジェクト
革新的衛星実証プログラムとは？
宇宙基本計画上の「産業・科学技術基盤を始めとする宇宙活動を支える総合的な基盤の強化」の一環として、大学や研究機関、民間企業等が開発した部品や機器、超小型衛星、キューブサットに宇宙実証の機会をJAXA(国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構)が提供するプログラムです。
2020年に産学連携の超小型陸・海観測衛星うみつばめプロジェクトが『革新的衛星技術実証3号機』実証テーマとして採択されました。
革新的衛星実証プログラムとは？
宇宙基本計画上の「産業・科学技術基盤を始めとする宇宙活動を支える総合的な基盤の強化」の一環として、大学や研究機関、民間企業等が開発した部品や機器、超小型衛星、キューブサットに宇宙実証の機会をJAXA(国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構)が提供するプログラムです。
2020年に産学連携の超小型陸・海観測衛星うみつばめプロジェクトが『革新的衛星技術実証3号機』実証テーマとして採択されました。
ー うみつばめ衛星システム
ー うみつばめ衛星システム
ー ライドシェア衛星
ー ライドシェア衛星
これまでの人工衛星は、地球観測衛星あるいは天文衛星など専用衛星として開発されていた一方、うみつばめ衛星のキーワードは「ライドシェア」
これまでの人工衛星は、地球観測衛星あるいは天文衛星など専用衛星として開発されていた一方、うみつばめ衛星のキーワードは
「ライドシェア」
企業が宇宙および地上のビジネスで利益を上げることは、科学者にも有益です。
人工衛星からのデータを利用して企業が事業を展開します。
そこから得られる利益は次の衛星開発・打ち上げの資金となります。
衛星からの観測は科学的な研究成果を生み、その研究に関わる次世代研究者が育成されます。
たとえ企業がビジネスの成立性を純粋に追及したとしても、地上から宇宙まで、企業から大学・研究室までが
互いに循環する関係を密接に保つことで、産学が持続的発展する土台を構築できるのです。
ー Astrophysics 天文物理学
星空はいつも変わらない「普遍性」の象徴になりがちですが、X線やガンマ線で見た現実の宇宙は極めて活動的です。特に、1日以下の短時間現象に着目した研究は、天文学の新たなディスカバリ・スペースとして「時間領域天文学」と呼ばれ注目を集めています。望遠鏡の性能は一般的に口径、つまり大きさがものを言います。大型望遠鏡・衛星が世界中に存在する現代にあって、この様な現象が未だに解明されていないのは、いつ・どこで起こるか分からないために、小回りの効かない大型衛星の観測にはひっかからなかったためです。時間領域天文学は望遠鏡の自動制御、大量なデータの高速リアルタイム解析など、ロボット技術、計算機技術、AI技術によって拓けた全く新しい研究領域になっています。
この時間領域天文学の象徴的なターゲットが「重力波現象」です。2010年以降、世界中の天文学者が重力波現象からの電磁波放射を捉えるために、広い視野を持ち、機動性の高いロボット望遠鏡システムを全世界に設置してきました。2017年8月17日に検出された重力波源（中性子星‐中性子星連星合体）からの電磁波放射は、まさに小型のロボット望遠鏡による位置速報で実現したものです。この重力波フィーバーにより、手の届く範囲の簡単に思いつく様なあらゆる観測努力はすでに為されてしまっていると言って過言ではありません。我々は、この様な観測競争の中で、限られたマンパワーと予算で独自の科学的成果を得るために、超小型衛星を使った独自の観測を目指しています。
大型望遠鏡・人工衛星がひしめく時代に、超小型衛星で何ができるのか？ これは超小型衛星を作っていて常にぶつかる問題ですが、他の人がまだ見ていない方法で観測するのであればまだまだやりようはあります。いま我々が目指しているのは「紫外線」による広域探査です。
紫外線は日焼けの原因にもなっている可視光よりも短波長の（エネルギーの高い）光です。この様な光は、オゾン層や大気で吸収されてしまうため地上からは観測することができません。したがって、これを観測するためには、気球や人工衛星により大気圏外に行くしかありません。この様な技術的障壁のため、紫外線での天体活動は依然として謎に包まれています。
いま現在、観測が可能な紫外線望遠鏡としては、米国のハッブル宇宙望遠鏡、Swift衛星、インドのASTROSATなどが挙げられますが、これらの視野は狭く、未知の変動天体探査には不向きです。我々は、小口径ながら大きな視野角をカバーする紫外線望遠鏡を開発し、これまでに発見されていない紫外線変動天体を発見したいと考えています。
視野が広いとはいえ、いくらなんでも小さすぎないか？ 大砲に豆鉄砲で戦いを挑んでどうなるの？ご指摘はごもっとも。当たり前ですが、大型衛星と同じテクノロジーに頼ったのではほとんど手も足も出ません。そこで、最新テクノロジーの登場です。近年高感度化の進むセンサを用いることで、小口径望遠鏡でも高い感度を実現することができます。我々が目指す科学目標の一つは、200メガパーセク以内で発生する重力波現象（中性子星‐中性子星合体）からの初期紫外線放射の観測であり、要求される性能は1時間で感度20等級で視野50平方度をサーベイできることです。この性能を達成できれば、重力波のみならず、星が燃え尽き爆発する瞬間の閃光「超新星ショックブレイクアウト」や、超大質量ブラックホール周辺での恒星の「潮汐破壊現象」の検出が期待されます。現状、この様なスペックの観測衛星は世の中に存在しておらず、我々の手で紫外線時間領域天文学を切り拓きたいと考えています。
企業が宇宙および地上のビジネスで利益を上げることは、科学者にも有益です。
人工衛星からのデータを利用して企業が事業を展開します。そこから得られる利益は次の衛星開発・打ち上げの資金となります。
衛星からの観測は科学的な研究成果を生み、その研究に関わる次世代研究者が育成されます。
たとえ企業がビジネスの成立性を純粋に追及したとしても、地上から宇宙まで、企業から大学・研究室までが互いに循環する関係を密接に保つことで、産学が持続的発展する土台を構築できるのです。
ー Astrophysics 天文物理学
星空はいつも変わらない「普遍性」の象徴になりがちですが、X線やガンマ線で見た現実の宇宙は極めて活動的です。特に、1日以下の短時間現象に着目した研究は、天文学の新たなディスカバリ・スペースとして「時間領域天文学」と呼ばれ注目を集めています。望遠鏡の性能は一般的に口径、つまり大きさがものを言います。大型望遠鏡・衛星が世界中に存在する現代にあって、この様な現象が未だに解明されていないのは、いつ・どこで起こるか分からないために、小回りの効かない大型衛星の観測にはひっかからなかったためです。時間領域天文学は望遠鏡の自動制御、大量なデータの高速リアルタイム解析など、ロボット技術、計算機技術、AI技術によって拓けた全く新しい研究領域になっています。
この時間領域天文学の象徴的なターゲットが「重力波現象」です。2010年以降、世界中の天文学者が重力波現象からの電磁波放射を捉えるために、広い視野を持ち、機動性の高いロボット望遠鏡システムを全世界に設置してきました。2017年8月17日に検出された重力波源（中性子星‐中性子星連星合体）からの電磁波放射は、まさに小型のロボット望遠鏡による位置速報で実現したものです。この重力波フィーバーにより、手の届く範囲の簡単に思いつく様なあらゆる観測努力はすでに為されてしまっていると言って過言ではありません。我々は、この様な観測競争の中で、限られたマンパワーと予算で独自の科学的成果を得るために、超小型衛星を使った独自の観測を目指しています。
大型望遠鏡・人工衛星がひしめく時代に、超小型衛星で何ができるのか？ これは超小型衛星を作っていて常にぶつかる問題ですが、他の人がまだ見ていない方法で観測するのであればまだまだやりようはあります。いま我々が目指しているのは「紫外線」による広域探査です。
紫外線は日焼けの原因にもなっている可視光よりも短波長の（エネルギーの高い）光です。この様な光は、オゾン層や大気で吸収されてしまうため地上からは観測することができません。したがって、これを観測するためには、気球や人工衛星により大気圏外に行くしかありません。この様な技術的障壁のため、紫外線での天体活動は依然として謎に包まれています。
いま現在、観測が可能な紫外線望遠鏡としては、米国のハッブル宇宙望遠鏡、Swift衛星、インドのASTROSATなどが挙げられますが、これらの視野は狭く、未知の変動天体探査には不向きです。我々は、小口径ながら大きな視野角をカバーする紫外線望遠鏡を開発し、これまでに発見されていない紫外線変動天体を発見したいと考えています。
視野が広いとはいえ、いくらなんでも小さすぎないか？ 大砲に豆鉄砲で戦いを挑んでどうなるの？ご指摘はごもっとも。当たり前ですが、大型衛星と同じテクノロジーに頼ったのではほとんど手も足も出ません。そこで、最新テクノロジーの登場です。近年高感度化の進むセンサを用いることで、小口径望遠鏡でも高い感度を実現することができます。我々が目指す科学目標の一つは、200メガパーセク以内で発生する重力波現象（中性子星‐中性子星合体）からの初期紫外線放射の観測であり、要求される性能は1時間で感度20等級で視野50平方度をサーベイできることです。この性能を達成できれば、重力波のみならず、星が燃え尽き爆発する瞬間の閃光「超新星ショックブレイクアウト」や、超大質量ブラックホール周辺での恒星の「潮汐破壊現象」の検出が期待されます。現状、この様なスペックの観測衛星は世の中に存在しておらず、我々の手で紫外線時間領域天文学を切り拓きたいと考えています。
ー Oceanography 海洋学
ー Oceanography 海洋学
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