Habitable Exoplanet
Observatory - HabEx Exploring New Worlds,Understanding Our Universe

Motohide Tamura (Tokyo/ABC), Norio Narita (Tokyo/ABC)
Yasunori Hori (ABC), Shingo Kameda (Rikkyo), Hajime Kawahara (Tokyo), Takayuki
Kotani (ABC), Jungmi Kwon (Tokyo), Yuichi Matsuda (NAOJ), Taro Matsuo (Nagoya), GoMurakami (JAXA), Naoshi Murakami (Hokkaido), Jun Nishikawa (NAOJ), Takahiro Sumi(Osaka), Kenji Takizawa (ABC), Taichi Uyama (NAOJ/Caltech), and HabEx-J team
US: Scott Gaudi (Ohio), Sara Seager (MIT), Bertrand Mennesson (JPL), Keith Warfield(JPL), and HabEx team

HabEx概要• 口径4m 1枚鏡 宇宙望遠鏡• 0.4μm 回折限界
• 4つの観測装置• 50%の系外惑星研究• 50%の宇宙物理学研究• 現在Astrophysics 2020
Decadal Surveyに提案中

https://www.jpl.nasa.gov/habex/documents/

近傍の地球類似惑星の探査と 近傍の惑星系の姿を描き出し
そのハビタビリティの調査
その多様性を理解する• （主に）太陽型星• 惑星系の家族写真• 生命居住可能惑星の発見と直接撮像分光• 内側から外側の惑星たちを発見し特徴付ける• 生命の兆候の探査• 残骸円盤やダスト

太陽系から系外銀河までのさまざまな観測対象に対し、紫外線から近赤外線での新たな探査を可能にする• Guest Observer program(GO)で多様な宇宙物理学研究を実現する

HabExの観測装置

系外惑星の直接撮像+分光

紫外〜近赤外の撮像・分光（多目的）HabExの時間配分(当初5年間)
50%はミッションとしての系外惑星探査、50%がGOによる全分野の研究

延長ミッション(5年)は100%がGOの観測となる

コロナグラフ(HCG)による近傍星の探査スターシェード(SSI)による特徴付け

GOによる多様な宇宙物理学研究タイムラインと緊急性(Astro2020の結果による)
Chapter 9—HabEx 4-Meter Baseline Management, Schedule, Cost, and Risk
2024年Phase A、2026年Phase B、2029年Phase
C開始、2036年打ち上げ予定(2021202420232022

Telescope Phases

Phase A (24 m)

KDP-A

Milestones

KDP-B

10/24

Phase B (30 m)
09/26

SRR/MDR

MCR)
FY34

FY33

Phase C (54 m)
KDP-C

04/29

PDR

02/29

2035

FY37

FY3620362037

Phase D (30 m)
KDP-DCDR

FY352034203320322031203020292028202720262025p
FY32

FY31

FY30

FY29

FY28

FY27

FY26

FY25

FY24

FY23

FY2210/33

ORR

SIR

03/31

KDP-E
2/1 Launch

FY382038

FY392039

FY402040

Phase E
PLAR
03/36

Technology Development (Pre-A/Phase A Effort)
Post SS Scaled up Petal Shape stability& Deployment Accuracuracy Test
TRL 6
Coronagraph

TRL 6

TRL 5
TRL 5

Mirror TRL 6

TRL 5

Coating TRL 6

4m Mirror Prototype

Telescope Payload
System Engineering
Telescope
4m Mirror

System Engineering
DesignProcure/Fab & Assemble

DesignProcure/Fab/Assemble

Test
Test

Coronagraph

DesignProcure/FabTest

UV Spectrograph

DesignProcure/FabTest

Starshade Instrument

DesignProcure/FabTest

Workhorse Camera

DesignProcure/FabTest

Payload I&T

PL I&T

Telescope S/C
Flt. System Engineering

Telescope System I&T

System Engineering

Subsystems

DesignAssemble

Test

SoftwareSpacecraft I&T

DesignAssemble

Test

S/C I&T

Telescope System I&T
Telescope Launch Ops

Starshade Phases
Milestones

10/26

MCR

Phase C (51 m)

Phase B (18m)Phase A (18 m)
KDP-A

KDP-B

03/28

SRR/MDR

KDP-C

08/29

PDR

07/29

Phase D (30m)KDP-D

CDR

10/33

KDP-E
ORR

SIR

02/31

PLAR
03/36

1/25 LaunchStarshade Payload
System Engineering
Starshade Petals & Disk

System Engineering
Procure/Fab/Assemble

DesignTest

Occulter I&T

Test

Starshade S/C
Flt. System Engineering
Subsystems
SoftwareSpacecraft I&T
Starshade System I&T

System Engineering
DesignDesignProcure/Fab/Assemble
ProcureTest
Test
S/C I&T

Starshade Flight Segment I&T
Starshade Launch Ops

Mission Ops/ Ground Segment
NASA Milestone

Key Project Milestones

Schedule Margin

Critical Path

Launch MilestoneStarshade Effort

Telescope Effort

Figure 9.3-1. The HabEx baseline schedule has been well-bounded by historical analogs. The critical path flows through the 4 m monolith telescope development.

FY41

HabExへの参加状況と各分野との連携•

HabExには日本から田村元秀(東大/ABC)がSTDTの議論に参加•

2019年10月にHabExのDeputy Study ScientistのAlina KiesslingがABCを訪問し、田村・成田らで対応– 日本からの貢献の意思と新UV検出器やコロナグラフ関連技術の紹介•gopiraでの議論– 2019年にgopiraにLoIを提出– 2020年にLUVOIRと合同でWhite paperを提出、gopiraシンポジウムで紹介– Hubble, JWST後の汎用大型宇宙望遠鏡であり、系外惑星に限らず、広い宇宙物理学分野および太陽系科学分野と連携が期待される

実現性：技術リスクとその緩和策
現在全ての要素技術はTRL4以上、リスク緩和策によって技術的な実現性は問題ない見通し

実現性：総コストとコストプロファイルの見通し
予備費を含めて総額 ~$7.4B (インフレと海外からの貢献分を含まず)NASA Astrophysics cost profileにほぼ収まる予算規模と年次計画となっており、既存の計画や今後のProbe-class missionを妨げることがない日本からの貢献•

2025年頃打ち上げ予定のNASAのRoman宇宙望遠鏡と、ロシアの紫外線宇宙望遠鏡WSO-UVへの参加により国際スペース計画への参加の実経験を積み、それを2030年代の大型計画に活かす•

具体的なハードウェア貢献の可能性（以下で合計100億円程度）– Romanのヘリテージ• 偏光器・偏光補償光学系• コロナグラフマスク光学系– Roman用の基盤・レンズ製作中。独自コロナグラフ構想は20年前のJTPFから– WSO-UVのヘリテージ• 紫外線観測装置• 紫外線新型検出器• 紫外線高効率グレーティング

微細加工技術で開口率を向上– ひさき、WSO-UVの実績。Funnel MCPなど日本独自技術の貢献が可能

まとめ•

HabExは2030年代のNASAの旗艦宇宙望遠鏡計画のひとつ– 近傍の太陽型星周りの地球類似惑星の直接撮像分光– 近傍の惑星系の多様性と全体像の理解– GOによる多様な宇宙物理学研究– gopiraおよび太陽系科学にまたがる多様なサイエンスを実現– 技術的な実現可能性は高く、費用的にもNASAのcost profileと整合的•

日本単独では不可能な計画で、日本の参加が強く望まれる– Astro2020で推薦を受けた場合、2024年にPhase A開始を予定– 日本の正式参加に向けて早期のマスタープラン掲載が望ましい