VERA ユーザズミーティング（ 2009年、国立天文台）

The VSOP-2 (ASTRO-G)
プロジェクトの状況

Specifications for ASTRO-G

Orbit :
Apogee 25,000 km
Perigee 1,000 km
Inclination 31deg
Period 7.5 hours
Resolution of 40 
arcseconds @ 43 GHz

Phase Link & Data Transmission:
Downlink 1 Gbps QPSK @ 37-38 GHz
2IF x 512/256Msps x 1/2bit
Uplink CW @ 40 GHz

2-3 Groundtracking station
network

Generate VLBIArray with GroundRadio Telescopes.

Observing bands:
X: 8.0 - 8.8 GHz
K: 20.6 - 22.6 GHz
Q: 41.0 - 45.0 GHz

TT&C: S-band with LGAVSOP-2 science keywords
Radio galaxies
Quasars

Jet
accretion disks

MasersObserve
AstronomicalObjects with thehighest resolution.

Generate VLBIArray with GroundRadio Telescopes.

ASTRO-G(VSOP-2 ) Project
Dual pol. @ 8, 22, 43 GHz
Phase-referencing capability
Switching Maneuver
Precise Orbit Determination

9.3 m Antenna with high surface
accuracy
precision pointing (0.005deg)

1 Gbps Data
Downlink

Nominal Life Time is 3 years.

ASTRO-G LDR(Large Deployable Antenna)
gimbal-focusing system

ETS-VIII（Dec. 2006）
Y

9.26m-LDR

X

Metal-meshsurface

Development Module (2003)

Azimuthal Hoop Cable & Radial Rib.

Cable Network

ASTRO-G Observing System

ASTRO-G VLBI Link Station

High Gain Antenna
Diameter: 80cm

Ground system manufacture based oncommon designfinished 1Q of 2009
Phase Transfer Uplink
Frequency 40 GHz
No Modulation
TX-Power 100mW
Ground Link Station
Diameter >10m
Over 3 stations
Data Storage
H Maser
Phase Comparison

ASTRO-G

VLBI Data Downlink
Frequency 37-38 GHz
Bit Rate
1 GbpsModulation QPSKTX-Power
25 W
Data Storage
Capacity
4 TB / 8 hours

Precision Oribt Determination Laser Reflectors
BBM of Corner CubeReflectors(put on the side of KaLink antenna)

ASTRO-G
25,000x1,000km

Laser Ranging

GPS20,000km

Ground Laser Stations

GPSPosition Accuracy<10 cm

1,2 GPS Sats @ Apogee.
Many GPS Sats @ Perigee

Fast Switching Observation
3deg in 15sec
Manoeuvre
with CMG

Calibrator
Target43GHz

Astro-G on Orbit
Cluster of
Water Vapor

GroundRadioTelescopes≦1 minutes

ASTRO-Gプロジェクトの状況• 衛星開発– 現在、公式の打ち上げ時期は2013年１，２月期– 打上げロケットはH2Aロケットを想定している。
– 現在、基本設計フェーズ(Phase -B)
構造数学モデル、熱数学モデルを作成し衛星システムの成立性確認のための設計。
必要なサブシステムについてはEM試験を行っている。
9m 展開アンテナ(LDA)、フロントエンド、観測信号系など– Ka帯通信用アンテナ、クライオスタット、推進系、構体、熱制御系のPreliminary Design Review (PDR) は、2009年3月に終了。
– 9m 展開アンテナ(LDA)については、2009年7月に再レビューを行った。

地上システムの準備• 臼田リンク局のための機器製作ほぼ終了（観測系EM試験のため）• East Asia VLBI network, KJJVCに関連した議論• 天文台を中心として、地上VLBI観測局、科学データセンタ（仮称）等の議論

国際的な準備• 予算提案、プロポーザル– SAMURAI (米国のグループのNASAへのVSOP-2支援のための提案）Peer Reviewの結果は良かったが、結局落選した。
– 米国のDecadal Surveyに提案を行っている。
– 開催された国際会議等で– VSOP-2シンポジウム＠相模原（Dec 3-7)
– VSOP-2 Science Meeting (May 14-16, 2008 @ Bonn)– 第１回 VISC-2 Meeting (May 13, 2008 @ Bonn)– 第２回 VISC-2 Meeting (Dec 4-5, 2008 @ 相模原)

VSOP-2/ ASTRO-GInternational Collaborations

EAVN

BEIJING

VLBA

ENV
ENV
YEBESSRT¥ULMQUIMIZUSAWAAKVN
NOBEYAMAYAMAGUCHITSUKUBAKASHIMAKUMINGIRIKI
UCHIONURAISHIGAKI OGASAWARAPERUInternational Partners••••••

Radio Telescopes
JPL/NASA
Tracking stations
NRAO
Correlators
EVN/JIVE
ATNF
China and Korea
And Individual Telescopes

LBA

4 countries,expected
5-stn tracking
network)
Radio( Telescopes
for VSOP-2(14 countries, 32 telescopes)(3 countries, 3 correlators )1212Fig 1.
ASTRO-Gスケジュール
ASTRO-G Development schedule
年度

2000～
2006

概念設計
衛星開発
メインスケジ Pre Phase -A
ュールPhase -A

Events

2007

2008

2009

基本 設計

2010

詳細設計

2012

2013
～2016

製造・一噛・総合試験

Operation

2011

Phase -B
Phase -C
Phase -D
△ Project starts△ SDR△ PDR △ CDR
Basic Design of△構造モデル試験
PFM Structure
熱モデル試験/TTM
Approval of △System I/F Fixed△各サブシステム各種試験
project△フロントエンド系EM
preparation△宇宙開発委員会△観測系EM試験

Phase -E
Launch３年以上の運用期間

研究開発移行事前審査△宇宙開発委員会
開発移行事前審査

地上リンク局
地上VLBI局.

地上リンク局
臼田局

地上リンク局
海外局
地上VLBI局開発運用試験

電磁解解析シミュレーションの検証

1.5 m mesh antenna for RF test

Radio Quiet Room in JAXA
Compact range system(September 2008)

Thermal/Vacuum
Test for a module
Of LDR(Aug. – Sept. 2008)
熱構造モデルの検証

22/43 GHz LNA用専用MMICの開発

Dedicated
GaAs MMICLNA

Low noise <25K (K) <40K(Q)High gain > 30dB
Light weight <100gHigh reliability
Radiation Hard >100kRad&
Unconditionally Stable
Receivers at 22 and 43 GHz
cryogenically cooled to 30 K.

present status of LNA<25 K at 22 GHz at EM done
<40 K at 43 GHz at EM done

ASTRO-G 22 GHz LNA BBM

50

２００８年１０月からフロントエンドは宇宙研内でEMを組み立てた。
問題なし

LNA Noise Temp. (K)40ASTRO-Gobservation
band

30

20

GOAL!

10018

1920

21

22

23

Frequency (GHz)BBMレベルアンプは順調に開発終了。
EMレベルのアンプを製作し単体レベルの冷却／振動試験、RF性能試験を実施した。
問題なし

24

冷却フロントエンドの開発
ASTRO-G 冷却受信機
２２、４３ GHz ２周波数2偏波
冷却：スターリングサイクル
冷凍機（２段）
冷却温度：３０K
EM Test Receiver at ISAS

宇宙研相模原実験室でのRF性能試験

宇宙研相模原実験室
クリーンルームでの組み立てと振動試験

振動試験器へのセットアップ

EM受信機の完成
＠SHI新居浜工場

22GHz
43GHz

8GHz

２００９年３月
８／２２／４３GHzの各受信機は無事クライオスタットに組み付いた
43 GHz Horn
２２GHz Horn

22GHz
２２GHz Pol.
２２GHz LNA
43 GHz Pol.
43GHz

43 GHz LNA
２２GHz LNA
クライオスタット内部