[P-PS11] 惑星科学

[PPS11-P07] JUICE/GALA-J (4): JUICE 搭載ガニメデレーザー高度計 (GALA) におけるエレクトロニクス・検出器関連開発

*小林 正規¹、奥平 修¹、石橋 高¹、藤井 雅之⁶、塩谷 圭吾²、並木 則行³、荒木 博志³、野田 寛大³、押上 祥子³、鹿島 伸悟³、尾崎 正伸²、水野 貴秀²、宇都宮 真²、斎藤 義文²、東原 和行²、木村 淳⁴、小林 進悟⁵、Hussmann Hauke⁷、Lingenauber Kay⁷、Behnke Thomas⁷、DelTogno Simone⁷ (1.千葉工業大学惑星探査研究センター、2.宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所、3.国立天文台 RISE月惑星探査検討室、4.東京工業大学地球生命研究所、5.放射線医学総合研究所、6.FAMサイエンス、7.ドイツ宇宙航空センター)

キーワード：JUICE、GALA、APD、ガニメデ、レーザー高度計

2022 年打ち上げ予定のESA 木星探査計画(JUICE; JUpiter ICy moons Exploler) でレーザ高度計(GALA, Ganymede Laser Altimeter) の搭載が予定されている。GALA はドイツ、日本、スイス、スペインの4 国で共同開発され、日本チームはレーザ反射光受信光学系のうち、バックエンド光学系(BEO)、APDセンサモジュールおよびAPDモジュールが収められる焦点面アセンブリ(FPA)、そしてアナログの電子モジュール(AEM)の開発を担当している。本講演では、APDモジュールとAEMの開発について状況を説明する。
採用したAPDモジュールは、APDセンサ、プレアンプ（トランスインピーダンスアンプ、TIA）、温度センサ、ペルチエ素子を含むハイブリッドICで構成されている。TIAの出力信号の帯域は100MHzとする。このAPDセンサは1060nmで約40%まで高められた量子効率を持っていて、1064nmのYAGレーザを利用する装置には有利な仕様となっている。
光学系からの受光パルスをAPDモジュール内のAPDセンサで電流信号に変換し、それをTIAで電圧信号に変換してAEMに送り、その波形をアナログ・デジタル変換(ADC)回路によってディジタルデータに変換する。デジタルサンプリングされた波形信号は距離測定モジュール(RFM)に送信される。
現在、APDモジュールで使われるセンサの放射線耐性を調べる試験や、開発課題をクリアするためにAEMのブレッドボードモデルを製作して、性能評価を進めているところである。