[P-CG30] 太陽系小天体研究の新展開

[PCG30-P03] はやぶさ２搭載近赤外分光計NIRS3の開発結果

*岩田 隆浩¹、北里 宏平²、安部 正真¹、荒井 武彦¹、仲内 悠祐³、中村 智樹⁴、廣井 孝弘⁵、大澤 崇人⁶、松岡 萌⁴、松浦 周二¹ (1.JAXA 宇宙科学研究所、2.会津大、3.総研大、4.東北大、5.ブラウン大、6.JAEA)

キーワード：はやぶさ２, 小惑星, 1999JU3, NIRS3, 近赤外線, 分光計

近赤外分光計（NIRS3）は、小惑星探査機「はやぶさ２」に搭載され、1.8～3.2 μm帯の近赤外波長域において小惑星表面からの太陽反射光及び熱放射を分光測定するリモートセンシング機器である。NIRS3の主要目的は、C型小惑星1999JU3において3 μm帯でのOH基の対称伸縮振動や水分子の変角振動による吸収を検出し、小惑星表面における水・含水鉱物の分布や水質変成、熱変成等の状態を明らかにすることである。含水鉱物による吸収帯の強度を1～2%の精度で推定するため、我々は2.6 μm帯でのSN比が50を超えることを目標に、NIRS3観測システムを設計・開発した。
　NIRS3は分光計ユニット（NIRS3-S）と電気回路ユニット（NIRS3-AE）から構成され、NIRS3-Sには128ピクセルのインジウム砒素(InAs)フォトダイオードによる一次元イメージセンサ型検出器が搭載されている。NIRS3のフライトモデルを用いた地上試験として、2013年2月～2014年9月に、NIRS3単体でのプロトフライト試験および性能試験、「はやぶさ２」探査機に組み込んだ一次噛合せ試験および総合試験を実施した。単体性能試験では、NIRS3-Sを試験用小型チャンバ内で軌道上温度をカバーする-90～-60℃に冷却して、黒体炉からの近赤外光を入射し、感度校正、波長校正のための基礎データを取得するとともに、S/N等の基本性能を確認した。この結果、軌道上S/N予測値は、高度20kmからのホームポジション観測では目標を大きく上回る300以上となり、高度を低下させて実施するSCIクレータ等の高解像度観測でもS/N > 60を満足することを確認した。さらに、黒体炉の近赤外光を、鉱物試料、無水炭素質隕石、MASCOT搭載MicrOmega校正板で反射させてNIRS3で受光することにより、これらの反射スペクトルとFTIR（フーリエ変換型赤外分光計）との整合性の確認、ならびに相互校正データ取得を行った。これらの地上試験の結果から、NIRS3を用いたC形小惑星表面での、初期構成、水質変成、熱変成、宇宙風化に関して、新たな知見を得るのに十分な性能を有することを示した。これらの結果と、軌道上での初期性能確認の結果を併せて報告する。