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ガンマ線バースト偏光 X 線観測用小型衛星 Cute-Ⅱ 「 燕」の開発

ガンマ線バースト偏光 X 線観測用小型衛星 Cute-Ⅱ 「 燕」の開発. 斉藤孝男 、有元誠、片岡淳、倉本祐輔、谷津陽一、 古徳純一、五十川知子、河合誠之（東工大理）、 東工大工学部松永研究室. CUTE-I. 10cm×10cm×10cm ,1kg. 打ち上げ成功！. 大学規模の小型衛星開発. 東工大工学部松永研究室と共同開発. CUTE-1.7. CUTE-2. 10cm×20cm×10cm ,2kg. 30 cm×30cm×20cm ,20kg. 来年末打ち上げ予定. 純粋な工学技術実証. 理学用センサーの搭載 （宇宙での動作実証試験）.

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ガンマ線バースト偏光 X 線観測用小型衛星 Cute-Ⅱ 「 燕」の開発

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  1. ガンマ線バースト偏光X線観測用小型衛星Cute-Ⅱ「燕」の開発ガンマ線バースト偏光X線観測用小型衛星Cute-Ⅱ「燕」の開発 斉藤孝男、有元誠、片岡淳、倉本祐輔、谷津陽一、古徳純一、五十川知子、河合誠之（東工大理）、東工大工学部松永研究室

  2. CUTE-I 10cm×10cm×10cm ,1kg 打ち上げ成功！ 大学規模の小型衛星開発 • 東工大工学部松永研究室と共同開発 CUTE-1.7 CUTE-2 10cm×20cm×10cm ,2kg 30cm×30cm×20cm ,20kg 来年末打ち上げ予定 純粋な工学技術実証 理学用センサーの搭載（宇宙での動作実証試験） 小型衛星によるサイエンスを目指す • 新たな技術の実証 • 学生の教育 NeXTなどの大型衛星

  3. 小型衛星Cute-Ⅱプロジェクト • 小型衛星によるサイエンスミッション　　高い機動性と、短い開発期間 硬X線の偏光観測 • 大型衛星による観測は実現にお金と時間がかかる • 気球観測では得られない長時間の観測が可能 • 高速な姿勢制御を行うことでガンマ線バーストのprompt emissionにも対応 第12回衛星設計コンテスト　設計大賞受賞！

  4. APD PMT 硬X線偏光計 中央：プラスチックシンチレータ　　　＋PMT 周囲：CsIシンチレータ×8　　　＋APD×8 • 50～300keVを観測 • PMTとAPDの同時計数 • 散乱X線の自己吸収の軽減

  5. バースト位置検出器 • CsI＋APD • 衛星の各面に合計5 units搭載 • 各検出器のカウント数の重みから、位置を算出 約10°の精度で位置を検出

  6. 従来法 1 回避動作 3 角運動量包絡域と特異点　黒河,1987 高速姿勢制御デバイス • Control Momentum Gyro 従来は特異点に達しない程度の小さな領域で制御特異点回避動作を行うことで本来の大きなトルクを得られる ジャイロの回転軸を変えることでトルクを発生させる 工学部松永研究室で小型のCMGの研究を行なっている

  7. シミュレーションの結果 • バースト発生から観測まで 10秒 姿勢角(quaternion) 角速度

  8. 観測天体 • ガンマ線バースト （多くても～数個／年） • 定常X線天体　（Crab,Syg X-1等） バーストのない間は Crabなら60時間程度で3σで偏光を検出可能 バーストが起こると、CMGを用いて直ちに姿勢を変更し、観測を行う

  9. まとめ • 東京工業大学では理学と工学共同で小型衛星の開発を行っている。 • ガンマ線バースト偏光観測用小型衛星「燕」の設計を行った。 今後の課題 2006年度末には打ち上げたい! バックグラウンドの正確な評価、偏光計の見直しなど

  10. 標準的な状態 特異点 CMG • 三軸トルカとして 出力トルクは，4台のCMGの配置により複雑に変化する． 出力トルクの目安：

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