SKAプロジェクトの現状と国立天文台
SKA1推進室の活動

内容
1. SKA1計画の現状
2. 国立天文台SKA1検討室の発足
3. 活動の現状とまとめ

NAOJ SKA1 STUDY GROUP
国立天文台SKA1検討グループ
2019/11/26

小林秀行
グループ長

国立天文台SKA1検討グループ

1

1. 計画SKA天文台の全体像
本部＋２観測所
300名体制へ

LOW 豪州観測所
SKA1＝ 512局(13.1万基) 最長65km
SKA2＝4880局(125万基) 最長300km

GHQ 英国本部

サイト
5Tbps
データセンタージョドレルバンク観測所(参考)総務省発表2017年11月の日本国内
総ダウンロードトラフィック~10.8Tbps

サイト
3Tbps
データセンターMID 南ア観測所

SKA1=15m鏡133台+13.5m鏡64台 最長150km
SKA2=15m鏡2000台 最長3000km (アフリカ大陸全域)
2018

SKA
工程表

2019

政府間機構化
詳細審査

2020

入札20212022

2023

SKA1建設システム検証用アレイ

2025

2026科学検証・初期科学アレイ
アセンブリ：

2019年中に建設体制や調達方法を決定
2018/12/1-2

2024

AA1188+0

VLBI懇談会@熊本大学

AA26464+02027
リスク
シェア

2028
公募
観測

2029 西暦

サーベイ

AA3AA4256
512
LOW
120+8 133+64 MID(SKA+MKT)

2

SKA1 Anticipated Sensitivity

nImproved performance predictions now available at all
frequencies
nOpportunity for seamless interface of SKA to ALMA

2. 科学

SKAの科学と推進母体
宇宙再電離

重力理論

突発天体

天の川銀河第一世代星の質量は？
宇宙再電離はどのように進んだ？

背景重力波は存在する？
アインシュタイン重力理論は正しい？

FRBの起源は何？
重力波はどこから来た？
宇宙人はいる？

ダークガス問題は解決？
銀河中心より向こう側はどうなっている？

銀河進化・宇宙論

宇宙磁場

AGN星惑星形成

銀河の水素量はどのくらい？
原始に宇宙の非ガウス性はあった？

磁場と乱流の宇宙進化は？
ミッシングバリオンは見つかる？

ジェットの構造は？
ブラックホールの成長とフィードバックの歴史は？

原始惑星系円盤の氷雪帯内の構造は？
系外にアミノ酸は存在？

宇宙磁場
星間・銀河間プラズマ
電波銀河
熱い宇宙
瞬発電波バースト 突発天体
クェーサー
AGNジェット
SETI
マグネター
原始星
パルサー
太陽・恒星
晩期星
Band 1

LOW

0.05

0.3

MWA/LOFAR

1.0

1.4

1.6

6.7

5c

15
JVN

ASKAP/MeerKAT/Parkes

HI
HI (系外銀河)(宇宙再電離)HI (天の川銀河) OH*
2018/12/1-2

Band 5ab

3/4

Band 2

22

Band 643

VERA/KaVA?? GHz

Freq.
(GHz)

アミノ酸
NH3 SiO*HCN
H2CO H2O* 冷たい宇宙
CH3OH*VLBI懇談会@熊本大学

4• 2017にコスト上限 670M€が設定され、仕様を下げた。
• これをコスト削減によってどこまで回復できるか、検討中

SKA: A global Research Infrastructure
June 2018
July 2018
March 2019
Potential Future Members+…..

April 2019

ＳＫＡの状況（スケジュール）〇スケジュール• 2019年12月
System CDRの開催• 2020年役割・経費分担の調整• 2021年建設開始• 2024年からSystem
AIV, ScienceCommissioning

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国立天文台SKA1検討グループ

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現在の状況
n2019年12月にSystem CDR
n2020年3月にConstruction Proposal
n2020年6月にCP approven2020年12月までに各国分担の確定
n2021年から建設の開始

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国立天文台SKA1検討グループ

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各国の分担検討状況
日本は Mid,LowのAIV, SC

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国立天文台SKA1検討グループ

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1. 日本のSKA参加

学術会議マスタープラン
n2018年7月• LOI提出à「SKA1」の推進で提案

n2018年9月13日• 天文天体物理分科会第1回シンポジウム• 詳しい情報が必要なものについてプレヒアリング• SKA1は対象

n2018年11月• 宇宙電波懇談会より推薦内定「強く推薦する」(ngVLA, LSTも)• アンケート：SKA１を1位とする意見が22人/137回答者いた

n2019年1月17-18日• 天文天体物理分科会第２回シンポジウム• 全提案について発表。SKA1も対象

n2019年9月15日• 学術会議マスタープラン2020重点大型研究計画のヒアリング（新規はSKA1, FIRST)
2018/12/1-2

VLBI懇談会@熊本大学

11日本の参加計画
n何がGive and Takeか？
• 貢献

Cash, In-kind, Manpowerü Cash: SKAO management経費
ü In-kind: Subsystemの建設
ü Manpower: 設計・製作・試験
ü 70%のreturn（拠出金の70%以上をその国で支出）• 獲得

観測時間、Presenceü 観測時間Ø Key ScienceのPI, sub-PI,Memberとしての参加
Ø Open 時間への参加（メンバ時間）※ 本来の意味のopen sky は全体の5%Ø 観測時間の配分は、貢献割合に比例する

ü PresenseØ Science collaboration
Ø Engineering collaboration
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水沢VLBI観測所計画部門

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ＳＫＡ１検討グループの発足〇経緯• ２０１７年12月 水沢ＶＬＢＩ観測所サブプロジェクトとして申請• 2018年10月 Ａプロジェクトとして申請• 国立天文台のプロジェクト定義の修正
ü Ａプロジェクトは小規模プロジェクト
ü プリプロジェクトは異なるカテゴリ• ボード会議への出席は継続して認める• 2019年5月 ＳＫＡ１検討グループ（水沢ＶＬＢＩ観測所）として認められる（予算は、約1千万円）• 同様のカテゴリはngVLA(ＡＬＭＡプロジェクト）• 台長からのチャージ
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国立天文台SKA1検討グループ

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ＳＫＡ１検討グループへのチャージ
l 期間: 約3年（2022年3月末まで）
l 検討リーダー: 小林 秀行
l チャージ - 重要課題
1.

期間内に、審査報告書[RD01]で指摘された要旨3点を解決し、条件付処理事項5点をクローズする。
（補足）①

The Project should make a personnel transfer plan to foreign organizations in which a significant
fraction of permanent staff are transferred to and indeed a few permanent staff should have beentransferred by the end of the period.

②

The Project should make a staffing plan which describes contributions to SKA1 by in-kind staffing
contribution from Japanese universities through NAOJ, which should be approved by SKA
headquarter.

③

The Project should consider the change of the contribution with radio receivers if the proposers wishto continue this project after the end of the period. The Panel recommends that Band 5c receivers
which the proposers wish to plan should be changed to those with other receiver band(s) or otherinstrument(s) or more in-kind contributions which strongly link to scientific motivations of Japanesescience community.

1.

国立天文台承継職員のSKA本部もしくは現地への派遣計画を作成し、実際に幾人か承継職員が期間内に派遣される。

2.

大学の人的貢献が国立天文台の貢献の一部としてSKA本部により合意され、それらの貢献も含めた計画を作成する。

3.

台長が追加で定める特別なチャージを実行する。

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国立天文台SKA1検討グループ

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SKA1 ＳＧの活動計画〇SKA1 SGの活動• SKA HQ(Manchester)に長期滞在（小林）:システムマネージメント、立ち上げ計画に参加• オーストラリアに長期滞在（河野）：AIV計画立案に参加• ＡＩＶ検討のためにＭｅｅｒＫａｔを訪問して検討• ＬＯＷ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ をＭＷＡデータを用いた検討（赤堀）• 打ち合わせ（広帯域受信機, SKA engineering WS, ＶＬＢＩ など）• 研究会（SKA-VLBI、国内SKA-JP、SKA regional centerなど）• 国内Science Reginal Centerの検討Gの立ち上げ(赤堀）• MWAなどの先行機を用いた大学などの研究のサポート（赤堀）2019/11/26

国立天文台SKA1検討グループ

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日本の参加ＡＩＶn主にＴｅｌｅｓｃｏｐｅ ＡＩＶへの参加• 全体をアッセンブルした機
能・性能の評価• ＳＷとのインテグレーション

nＳｃｉｅｎｃｅ Ｖａｌｉｄａｔｉｏｎへの参加• 観測性能、キャリブレーション性能の達成、実証試
験nＬｏｗ Ｍｉｄともに参画した
い2019/11/26

国立天文台SKA1検討グループ

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日本の貢献（受信機）
n問題点• Band 5ｃ (14-24 GHz)か、
Band6（4.6-50GHz)か• 要求要件
ü Tsys ＜15K
ü T spill＝３K T feed＝２K
Trx ＜10K

nAdvanced Single Pixel Feed
Receiver（ＡＳＰＦＲ） の検討Ｇに参加

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水沢VLBI観測所計画部門

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日本の貢献（VLBI BE)
nCSP(相関器、分光器、パルサーゲーティング）からVDIFで出力
n2.4GHz BW x 2pol X 4beams X 2bit =80 Gbps
n運用システム（ＴＡＮＧＯ）での運用系の開発

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水沢VLBI観測所計画部門

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SRCの検討状況

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国立天文台SKA1検討グループ

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日本の貢献 SRC
nSRC(Science Regional Center)

SRCCGの組織化
SA,Oz,UK,EU,Ind,Ca,Ch

2016年 SHAO-NAOJ MOU

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中国は上海が興味を持ち、日本に共同研究の依頼 →2018年4月に打ち合わせ（小林、赤堀、Wu, Tao）
2019年5月 East Asia SKA Science meeting

水沢VLBI観測所計画部門

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SKA Reginal Centerに関する議論〇中国（上海天文台）との2国間協力• SRC(SKA regional center)に関する協力• 5月に東アジアSKAサイエンスWSの開催（学振：2国間セミナー）• MWAを用いた研究での協力〇国内でのＳＲＣ 検討グループの組織と検討• データ解析エキスパート、ＡＬＭＡ ＡＲＣ， ソフトウエアエンジニア などで構成

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国立天文台SKA1検討グループ

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結論
nSKA1は、2020年に建設最終案の策定
n2021年から建設の開始
n2019年から国立天文台SKA1検討室の発足• 2021年度末までに日本の参加計画の策定

nSRCについて、上海天文台との協力も含めて、検討の開始

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国立天文台SKA1検討グループ

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