Japanese VLBI, D=2000km

RadioIR

Visible UV
rayX-rayγ-Realized Telescopes

VLBIHigh
Resolution

Lobanov, A.P. 2003, SKA Memo 38

SourceFluxkS 12T1T2

Receiver noise

Antenna Diameter ofStation 1,2Integration Time2 BT
bandwidth

OCTAVE(Network base)

Whitney 2011

OCTAVE : Optically Connected Array for VLBI
Exploration
SINET4
Tomakomai11m
JGN-X
H.U
Local Access line

Y.U.

Wideband
10GbE Network

Yamaguchi 32m

NAOJ
Correlation
CenterNIFS
Gifu11m

Kashima34m

Otemachi

KEKGSI 32m

VLBI Observation of Fermi/LAT
Un-associated Gamma-ray Sources• Identify the un-identified γ-ray sources
using “high sensitivity” VLBI
– search for new γ-ray emitting VLBI sources

Fermi/LAT 3-years all sky map, Fermi Webpage

Niinuma+2013

AP-RASC'13, Taipei Taiwan, 2013 Sep 7

new VLBI source within Fermi-FoV

AP-RASC'13, Taipei Taiwan, 2013 Sep 7

Niinuma+2013 won YSA2013

将来計画
SKA
Square Kilometer Array
SKA-JP-EWG

SKA
オセアニア
ログぺリアンテナ100万台

南アフリカ
パラボラアンテナ2500台

https://www.skatelescope.org/multimedia/image/2. SKA計画のサイエンス

SKA1&2ヘッドラインサイエンス
The Cradle of Life & Astrobiology

MID
Strong-field Tests of Gravity withPulsars and Black Holes

MID(LOW)The Origin and Evolution of Cosmic
Magnetism

MID(LOW)
Galaxy Evolution probed by NeutralHydrogen

MID

SKA1

SKA2

Proto-planetary disks; imaging inside thesnow/ice line (@ < 100pc), Searches foramino acids.

Proto-planetary disks; sub-AU imaging (@ <150 pc), Studies of amino acids.

Targeted SETI: airport radar 10^4 nearbystars.

Ultra-sensitive SETI: airport radar 10^5 nearby
star, TV ~10 stars.

1st detection of nHz-stochastic gravitational
wave background.

Gravitational wave astronomy of discrete
sources: constraining galaxy evolution,cosmological GWs and cosmic strings.

Discover and use NS-NS and PSR-BH
binaries to provide the best tests of gravity
theories and General Relativity.

Find all ~40,000 visible pulsars in the Galaxy,use the most relativistic systems to test
cosmic censorship and the no-hair theorem.

The role of magnetism from sub-galactic to
Cosmic Web scales, the RM-grid @ 300/deg2.

The origin and amplification of cosmic
magnetic fields, the RM-grid @ 5000/deg2.

Faraday tomography of extended sources,
100pc resolution at 14Mpc, 1 kpc @ z ≈ 0.04.

Faraday tomography of extended sources,
100pc resolution at 50Mpc, 1 kpc @ z ≈ 0.13.

Gas properties of 10^7 galaxies, <z> ≈ 0.3,evolution to z ≈ 1, BAO complement to Euclid.

Gas properties of 10^9 galaxies, <z> ≈ 1,evolution to z ≈ 5, world-class precisioncosmology.

Detailed interstellar medium of nearby
galaxies (3 Mpc) at 50pc resolution, diffuse
IGM down to N_H < 10^17 at 1 kpc.

Detailed interstellar medium of nearby
galaxies (10 Mpc) at 50pc resolution, diffuse
IGM down to N_H < 10^17 at 1 kpc.

資料提供: 赤堀 (SKAO) 2015

SKA
 集光面積 1 km 級の電波干渉計
 周波数 50 MHz から 25 GHz 開口アンテナ 100万台、15m鏡 2500台
 最大基線長 3000 km
 アフリカ南部とオセアニアに建設
 第1期 (SKA1)– 650 M Euro– 建設開始 2017-

 第2期(SKA2)– >1500 M Euro
– 建設2023-

1. SKA計画の概要

SKA計画の組織
SKA関係国SKAメンバー– 10ヶ国が出資– 英予算獲得（23M€+120M€)– フランス・ポルトガル参加準備– 日米露韓西などが関心

SKA機構– 本部：英Jodrell Bank観測所内

資料提供: 赤堀 (SKAO) 2015

ワークパッケージ

Signal and Data Transport

SKA1-Low データレート
アンテナからコアに集約– 10Gbps / コア– 合計10Tbps

SKA1-Mid データレート
アンテナから– 50~100Gbps ｘ 200台
(合計17 Tbps)

japan.skatelescope.org/ska-location/africa/

バックボーン回線
 アンテナ→相関器
 DWDM– 10GbE x N

 シングルモードファイバ– G.652

 光増幅–

Optical amplifiers required every 70-80 km(£5-10k each). Clean-up repeaters might berequired (£30k-40k each).

SKAからのデータ展開
リージョナルセンターにアーカイブ– Data distribution by working closely with various global
National Research and Education Networks (NRENs);

データが膨大すぎて中間データすら半日で廃棄
日時（ヘッダー）

講演会議名と会場（フッター）一般回線との相違
片方向– 運用回線(10Mbps) は双方向Point-to-point & 事前に既知
レート固定、非バースト的非圧縮高ビットエラーレート耐性– noise-like, loss rate of 0.1%

一般回線と同じ： 省電力、低コスト

通信装置
1. Turnkey solution,“may well be simply beyond the available budget”

2. Custom solution“Custom implementations built from commercial COTS
building blocks”“an order of magnitude cheaper”

IT省電力化光スイッチ– PLZT, Yamanaka et al 2011

シリコンフォトニクス

田中他, FUJITSU 64, 5 (2013,09)

OSP (Octave for SKA PF)
高速ネットワークを使った光結合ネットワーク
超広帯域32Gbps(4GHz-BW x 2ch)
– OCTADベース– SINET5, 次期JGN– 光スイッチによるプロセッサ制御

SKAサイエンステストベッドにもまとめ光結合VLBI
– 現状

SKA
– 国際プロジェクト– 日本の参加を検討中• 通信は有力な候補