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 テスト中のASTERIA。太陽系外惑星の探査を目的とした6Uキューブサット宇宙望遠鏡である。 | |
| 名前 | 太陽系外惑星サット（2011） |
|---|---|
| ミッションタイプ | テクノロジーデモンストレーター |
| オペレーター | 米航空宇宙局（NASA） |
| コスパーID | 1998-067NH |
| SATCAT番号 | 43020 |
| Webサイト | www.jpl.nasa.gov/cubesat/missions/asteria.php |
| ミッション期間 | 公称: 90日 延長: 最長1年 実績: 2年15日 |
| 宇宙船の特性 | |
| 宇宙船 | アステリア |
| バス | 6Uキューブサット |
| メーカー | JPLとMIT |
| 打ち上げ質量 | 12 kg (26 ポンド) |
| 寸法 | 10 cm × 20 cm × 30 cm（0.33 フィート × 0.66 フィート × 0.98 フィート） |
| ミッション開始 | |
| 発売日 | 2017年8月14日16:31 UTC展開日: 2017年11月20日 |
| ロケット | ファルコン9 |
| 発射場 | ケネディ LC-39A |
| 請負業者 | スペースX |
| ミッション終了 | |
| 最後の連絡 | 2019年12月5日 |
| 減衰日 | 2020年4月24日 |
| 軌道パラメータ | |
| 参照システム | 地球中心 |
| 政権 | ローアース |
| 近地点高度 | 402.7キロメートル（250.2マイル） |
| 遠地点高度 | 406.7キロメートル（252.7マイル） |
| 傾斜 | 51.6° |
| 期間 | 92.5分 |
| 主要 | |
| 波長 | 可視スペクトル: 390～700 nm |
ASTERIA ( Arcsecond Space Telescope Enabling Research In Astrophysics ) は、 CubeSatを使用して天体物理学的測定を行うための小型宇宙望遠鏡技術のデモンストレーションおよび科学ミッションでした。マサチューセッツ工科大学(MIT) と NASA のジェット推進研究所が共同で設計しました。ASTERIA は、JPL が製造した最初の宇宙での運用に成功した CubeSat です。当初は若手科学者およびエンジニアのトレーニング プロジェクトとして構想された ASTERIA の技術的目標は、秒角レベルの視線方向誤差と非常に安定した焦点面温度制御を実現することでした。これらの技術は、精密測光、つまり時間の経過に伴う恒星の明るさの測定に重要です。精密測光は、恒星の活動、太陽系外惑星の通過、およびその他の天体物理学的現象を研究する方法を提供します。
ASTERIAは2017年8月14日に打ち上げられ、2017年11月20日に国際宇宙ステーションから低地球軌道に展開された。[1]主なミッションは90 日間続いたが、衛星は 3回の延長ミッションを通じて745日間運用を継続し、2019年12月5日に最後の通信が成功した。[2]衛星は2020年4月24日に崩壊した。主任研究者はマサチューセッツ工科大学のカナダ系アメリカ人の天文学者で惑星科学者のサラ・シーガーであった。 [3]
概要
アークセカンド宇宙望遠鏡天体物理学研究支援（ASTERIA）は、トランジット法を用いた太陽系外惑星の検出のための新技術をテストすることを目的として、国際宇宙ステーション（ISS）から展開された6ユニット（6U）のキューブサット宇宙望遠鏡である。[1] [4] [5]このプログラムは、JPLのフェートンプログラムを通じて、キャリア初期の従業員を訓練するために資金提供された。[1]その目標ミッションは90日間続き、 [1]その後、宇宙船との通信が途絶えるまで延長された。[6] [2]
ASTERIA の能力により、恒星の活動、太陽系外惑星の通過、その他の天体物理現象を研究するために、精密な測光が機会に応じて実行できるようになりました。ミッションの技術的目標は、太陽系外惑星の通過を検出し、そのホスト星の特性を明らかにする方法として、「正確な測光のために、角秒レベルの視線指向誤差と非常に安定した焦点面温度制御を実現すること」でした。[4]指向安定性は、20 分間の観測で実証されました。指向の再現性は、宇宙船の向きと焦点面の位置を調整することで、対象の星を焦点面上の同じ位置に戻して、8 日間以上にわたる最低 5 回の観測で決定されます。[4]
このミッションは、複数のターゲットを同時に観測する低コストの宇宙望遠鏡群の先駆者となり、他の望遠鏡が観測する新しいオブジェクトを特定することで、長期的なミッションの目標を洗練させる可能性があります。 測光検出システムをキューブサットに小型化することで、太陽に似た最も明るい恒星を継続的に研究するための複数の軌道上の観測所のコンステレーションが可能になりますが、これはコストを考えると従来の宇宙観測所では不可能です。[7] 1つまたは複数のキューブサットを長期間にわたってターゲットの星に向けると、長時間通過する太陽系外惑星が明らかになる可能性があります。[7]このミッションは、将来の宇宙望遠鏡の設計にも追加情報を提供しました。[4]
打ち上げ
ASTERIAは、2017年8月14日にSpaceX社のFalcon-9ロケット（ミッションSpaceX CRS-12 [5] ）で打ち上げられ、 2017年11月に国際宇宙ステーションから低地球軌道に放出されました。 [1] ISSの乗組員が衛星を貨物車両から日本実験棟（JEM）のエアロックに移し、ISS外に移送しました。
デザイン
ASTERIAのコンセプトは、2010年代初頭に設計されたExoplanetSatと呼ばれる3Uキューブサットミッションの提案に続くものでした。 [4] [8] ASTERIA望遠鏡は6Uキューブサットで、大きさは10 × 20 × 30cm 、質量は12kg（26ポンド）です。[1] [7]電力は展開可能な固定ソーラーパネルと充電式バッテリーによって供給されました。 [5]
市販の反応ホイールが大まかな方向制御（姿勢制御）を提供し、一方で、微調整制御は、アクティブピクセルセンサー（CMOS）上の一連のガイド星を追跡し、圧電位置決めステージを動かして残留ポインティングエラーを補正することによって達成されました。[1]目標は、ターゲット星の画像を検出器ピクセルの数分の1以内に長時間維持することであり、[4] 20分間で60秒角以上のポインティング精度、最適には5秒角の精度を維持することでした。各ピクセルのゲインは温度に敏感であるため、ASTERIAの2番目の目的は、画像検出器のミリケルビンレベル（1 mK = 10 -3 K）の温度安定性を実証することでした。[4]
ASTERIA は、CubeSat から測光データを収集し、測光光度曲線を処理する能力を実証しました。二次的な用途には、恒星の自転周期の測定、太陽系外惑星ホストの恒星活動の特性評価、同時測光による地上の視線速度測定のサポートなどがあります。90 日間の計画されたミッションの成功後、ASTERIA の延長ミッションは、視線速度法によって発見された低質量の惑星を持つ明るい恒星 (光度 Vmag < 8) を対象としましたが、これらの惑星はまだ通過することが知られていません。[4]
科学的なペイロード
望遠鏡のペイロードは、レンズとバッフルのアセンブリ、CMOSイメージャー、焦点面が取り付けられた2軸圧電位置決めステージで構成されていました。[4]光学系は、28.6度の視野と6つの要素を備えたf / 1.4 85 mmツァイスレンズで構成され、直径43 mmの画像を焦点面に焦点を合わせます。焦点面アレイには、2つのアクティブ検出器領域が収容されていました。1つは科学機能を果たす大きなCMOS検出器で、もう1つは姿勢制御 システムに方向データを提供する高速ケイデンススターカメラとして機能する小さなCMOSセンサーです。[6]
2018年4月、NASAのJPLは、ASTERIAが「主要なミッション目標をすべて達成し、搭載された小型技術が宇宙で期待通りに動作できることを実証した」と報告した。[10]
参考文献
- ^ abcdefg アークセカンド宇宙望遠鏡による天体物理学研究の実現 (ASTERIA)。ジョン・ネルソン、NASA ジェット推進研究所。
- ^ ab 「遠方の惑星を研究するための小型衛星が静かになる」JPL。
- ^ Seager, Sara (2021年1月/2月) 「私の衛星は小さなスーツケースに収まるでしょう。しかし、それは私たちが他の世界を見つけるのに役立つかもしれません」（書籍『宇宙で最も小さな光』（2020年）からの抜粋）MITニュース、pp. 12-17。2023年5月20日閲覧。
- ^ abcdefghi ISS - ASTERIA.ビクター M. エスコベド ジュニアNASA ニュース、2017 年 10 月。
- ^ abc ASTERIA. Gunter Krebs、Gunter's Space Page。2017年8月14日。
- ^ ab ASTERIA衛星。Spaceflight 101 2017年11月18日。
- ^ abc Seager, Sara (2017). 「Exoplanet Space Missions」. seagerexoplanets.mit.edu . 2016年12月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017年11月18日閲覧。
- ^ Smith, Matthew W. (2011年4月). 「ExoplanetSat: 通過する太陽系外惑星を検出するナノ衛星宇宙望遠鏡」(PDF)。CubeSat開発者ワークショップ。4月20～22日、 MITのSmith, M. + Seager, Sara、Pong, Christopher M.、Knutson, Matthew W.、Villasenior, Joel N.、Miller, David W.、CSDL : Lim, Sungyung、Henderson, Timothy C.、Borer, Nicholas K.、Murphy, Shawnが共催。カリフォルニア州サンルイスオビスポ。 2014年8月12日時点のオリジナル(PDF)よりアーカイブ。 2017年11月18日閲覧。
- ^ CubeSatリアクションホイールアセンブリの特性評価（PDF）。Joel Shields、Christopher Pong、Kevin Lo、Laura Jones、Swati Mohan、Chava Marom、Ian McKinley、William Wilson、Luis Andrade。Journal of Small Satellites、Vol. 6、No. 1、pp. 565–580。2017年。
- ^ 天体物理学キューブサットは小さなパッケージで大きな可能性を実証。NASAジェット推進研究所。2018年4月12日。
