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1日10分、宇宙時間をテーマに毎日お届けしております、宇宙話。今回でNINJA SAT特集、最終ゲストとなります。
加藤さんの研究経験とNINJA SATの検出器
今回ゲストで紹介するのは、NINJA SATの中に放射線体検出器を搭載して、それを開発している【加藤】さんに来ていただきました。
加藤さんは今、理科学研究所にいて、これまでの研究の話だったり、で、しかも彼はですね、カミオカンデにも関わっていた、なんと宇宙の分野ではない方なんですよね。
その実態というか、これまでどんな研究をやっていたのかも含め、NINJA SATのRBMという検出器。
そしてみんなには、研究者の流動性の高さというか、自分でいろいろ決めれるんだよっていう自由度というか、そういう面白さも実感してもらいたいなと思っておりますので、ぜひそのあたりも含め、最後まで楽しんでいただけたら嬉しいです。
それではどうぞ。
はい、ということで今回スペシャルゲストに登場していただいております。今回はNINJA SATの研究チームから加藤さんに来ていただいてます。よろしくお願いします。
よろしくお願いします。加藤です。
ということで、じゃあ早速ちょっと自己紹介いただいてもいいですか。
はい、私は理科学研究所の今、農法チームの方で研究員をやっております。加藤陽と言います。よろしくお願いします。
よろしくお願いします。
今回お話しするNINJA SATの衛星に関して言うと、私は本体の検出器っていうのがGMCっていうのがあって、これは前に武田さんに話されたのを聞かれた方いらっしゃるかもしれないですけど、私が作ってるのはそれを支えるサブの検出器でRBMっていう検出器になります。
はい。RBMってこれ何の略になるんですか。
RBMっていうのはラディエーションベルトモニターって英語の略でして、日本語にすると放射線対モニターっていう名前ですね。
何かっていうと、地球の近くには結構高エネルギーな過電粒子っていうか、電化を帯びた粒子がワーッと飛び交ってるんですけども、その量を調べる、そういう検出器になります。
検出器の役割と必要性
それって早速本題みたいになっちゃうんですけど、衛星にとって、それが入っていることの必要性ってどんなところにあるんですか。
そうですね、一応NINJA-SAT自体はX線で天文分野を調べるっていう、そういう観測衛星になるんですけども、NINJA-SATに積んでいるGMCっていうメインの検出器ですね。
それの構造っていうか、GMCっていうのはどういうものかっていうと、ガス検出器と呼ばれるジャンルの検出器で、中に機体が入っていて、そこに高電圧をかけてやって、そこに粒子が入って、X線だったり入ってきたのを検出するっていう、そういう検出器になるんですけども、
ところが、この高電圧をかけるっていうのが、ちょっと欠点でもあるところで、高電圧かけているところにですね、宇宙へ飛び交っている高エネルギーの粒子がたくさん入ってきちゃうと、そこでバチバチと放電みたいな問題が起こって、場合によってはその量が多いとですね、GMC本体の検出器が壊れちゃうっていうリスクがあるわけなんですね。
なるほど。
それがちょっとGMCのちょっと心配な点というか、守らなきゃいけないところで、それを守るために作られているのが、このRBM、放射線回路リターというものになります。
外から宇宙空間、いろんな予測はできるのか、予測はある程度できるけど、外から来ちゃういろんな外的要素から守るというか、そういう目的の一つでついている。
そうですね。先ほど予想できるという話があって、実際その通りで、地球の周りでいうと、例えばブラジルのあたりが特別、過電粒子の数が多いエリアがあったり、あと基本的に北極とか南極の近くだと、より多くの粒子があったりするんですね。
そういうエリアというのは、ある意味最初からもうそこ、たくさんエネルギーの高い粒子が飛んでいるよということがわかっているので、そこは高い電圧をGMCにかけないということで避けることができるんですよね、リスク。
実際そのように運用する予定なので、そこは大丈夫と言えば大丈夫なんですけども、RBMがむしろ担いたいのは、それ以外に太陽フレアとか、そういう予期せぬ、全然予想していないタイミングでパッとたくさんの粒子が降ってくる。
そういう出来事が高電圧をかけている状態で起こった時に、危ないよっていうアラートの信号をGMCにすぐに伝えてあげる。それがRBMの主な役割ですね。
じゃあ安全装置って感じなんですね。
まさしくそんな感じです。安全装置ですね。
この間竹田君と収録した時もその話になったんですけども、やっぱ打ち上げた後、検出機動かなくなるとかは本当に怖い。
やっぱそこに対していろんな対策していかなきゃいけないっていうので、多分いろんなのが組み込まれているうちの結構大きい役割を担う一つがこのRBMって感じなんですかね。
そうですね。いくつかもちろん一つだけではなくて安全の装置自体は何段階かセットされているんですけども、それのある意味は要となるというか、どんなたくさんの信号が入ってきても反応できて、すぐに危ないよっていうアラートを出してあげるっていうところに特化した装置になりますね。
そういう研究をこれまで結構やってきたんですか、加藤さんは。
実は全然やったことなくて。
加藤さんの研究の変遷と挑戦
そうなんですね。僕はそもそも宇宙系の研究者ではなかったんですよね。
前は別の仕事をやってたんです。それでこの理化学研究所に来てから、この宇宙に持っていく観測装置を作るっていうのを初めてやり始めたので、最初は何やればいいのみたいな感じで始まってましたね。
ちなみにこの理研来る前は何だったんですか。
研究の仕事でいうと、前は東大の宇宙戦艦っていうところに、宇宙戦艦研究所なんですけども、有名なのはスーパーカミオカンデとかやってる研究所で、実際私もスーパーカミオカンデグループにいて、3年、4年くらいだったかな、3年かな。
もう棚型じゃないんですか。
すごい大型のプロジェクトで成果もバンバン出てるすごいプロジェクトではあるんですけども、ただ小型の衛星っていうところから結構分野違いといえば分野違いなので、
確かに確かに。
結構最初大丈夫かなっていう感じになりましたね。やっぱり実際の研究内容としても少し離れる形にはなるので。
宇宙話。
けどやっぱ今までの経験も含めで、こういうのできたら面白そうだなって思う何かきっかけがあって、忍者さんと入ってなるんですか、そうなると。
そうですね、スーパーカミオカンデやる前の、さらに遡ると、僕はドクター取ったのが10年前くらいかな、なんですけど、その頃にやってたのが、わりと小型の検出器を作ってたんですよね。
それはニュートリの検出器だったんですけど、結構そうやって小型って言っても1トンくらいはあったんですけど、
カンデの何万トンみたいなのに比べれば小さくて、本当に数人で先輩とか後輩でやってるような実験だったんですけど、
それはやっぱり楽しくて、自分で考えて改良したり、解析も自分でもう一からやったりっていうのが、やっぱりそういうのが結構楽しかったなっていうのがあって、
もちろんスーパーカミオカンデは大実験で成果もバンバン出る最先端プロジェクトなんですけど、
自分としては結構好みとしては、わりと細かいことを自分でやるのも結構好きなので、むしろ結構やってみようかなっていう。
分野的には違うものの、小さいものをわりと少人数で作るっていうコンセプトは結構好きなので、それで結構やってみようかなっていう気持ちになったんですね。
なるほど。宇宙分野で言うとでっかい人工衛星をみんなでやってっていうプロジェクトが、いわゆる宇宙船の方で言うとカミオカンデみたいなでかいプロジェクトで。
そうですね、確かにそっちに近い感じですね。
少数チームで今回で言うと忍者サットのチームみたいな感じで、みんなでとにかくちっちゃくてスペシフィックな問題に対して取り組む衛星を作るっていうのと、当時のニュートリアル検出機能みたいな。
そうですね、結構それがむしろ学生時代に戻ったみたいなテーマ的には近いような感じで。
放射線検出機っていう共通点はあって、ターゲットはニュートリノと今回狙ってるのは過電粒子、陽子だったり電子だったりっていうそういう違いはあるんですけども、
やっぱりニュートリノ検出機作ってた時も、バックグラウンドっていうかノイズになるのは、そういう陽子だったり、宇宙船ミュウロンだったり、過電粒子もいっぱい入ってきますし、
シミュレーションはそういう時もいっぱいやってたので、結構そういうのは役に立ったかなっていう気がしますね。
なるほどな。そういうキャリアを歩む人って近くにいるんですか?
いや、あんまりいないかな。やっぱり大型実験は、やっぱり大型実験でやってくって人も結構いますし、小さいのが好きでずっと小さいのでやりますっていう人もいますし、
ただ、それこそ玉川さんやえのつさんであったり、忍者さんとの率いている今の先生たちもやっぱり大型衛星もやっていれば、小型の衛星もやってらっしゃると思うので、
結構皆さん行ったり来たりというか、それぞれのフィードバックがお互いにあるというか、大実験や大実験のやっぱりすごさ、大変さはありますし、
小さい実験や小さい実験の良さ、面白さがあると思うので、そういうのは結構両方やってみるのはありなんじゃないかなという気がしますね。
得られるものは共通して得られるものもあるし、そっちでしか得られないものもあるしって感じですよね。
自分こっち向きだなみたいなのは2つやってみるとわかることもあるかなっていう気がするので。
しかもなんかちょっと前に比べたら、そういうちっちゃいプロジェクトで成果を上げていくっていうところも、なんとなくだけど雰囲気的には評価されやすい時代になってきている感じもあるかなと、
個人的には思ってて、いろんなところで学術の面でも人工衛星ちっちゃいのいろいろ上がってるし、ビジネス側でもやっぱりソリューションとして人工衛星のデータ使うって結構使われてるから、
世の中で受け入れられてる度合いはここ数年でかなり変わってるんだろうなっていうふうに思うと、選択肢として結構ちゃんといい道の一つだなって思ってるんですよね、最近。
小型衛星の魅力
なるほど、そうかもしれないですね。結構粒子検出機で小型のっていうと、僕が前言った素粒子実験の分野だと結構難しいっていうか、やっぱり大きい装置作ってなんぼみたいなところがあるとか、標準理論の検証とかにしてもやっぱり重力感にしてもやっぱり大きいの作らないとやっぱり本当のすごい成果ってなんてにくいんですけど、
でも大きい実験はやっぱりスタートはちっちゃいところから始まるので、そういうR&Dの場として、小型衛星っていうのはサイズの制約、予算の制約っていうのがバシッとある中で、その中で頑張るっていう、やっぱりそういう面白さがやっぱりあるんじゃないかなと。
で、何か出てきた技術みたいなのがまた大きい実験にも活かされていってみたいなサイクルがあった方が、大きいのだけをやるよりもアイデアが出やすいというかね、そういうのはあるんじゃないかなと思いますね。
確かに。検証のスピードも早いですしね。
そうですね。
Ninja SATで言うと、定常重力波に対する企業とかは結構成果として出てきたときに大きいプロジェクトにつながりやすいかなっていう感覚をちょっと持っちゃうんですけど、そういうイメージですよね、きっと。
そういうイメージですね、その通りですね。
僕がやってるこのRPMに関しては、今回GMCを保護する役割を担ってますけども、今後例えば別の検出機を打ち上げるってなったときにも、同じようなサイズの厳しい制約の中で、小型の周辺の粒子環境をモニターしたいっていう需要があったときに、割とそのまま使いやすいようなデザインになっているんですね。
なのでそういったところでも、今回はもちろんGMCを保護するように機能とかもそれに特化させてる面はあるんですけども、それ以外の検出機であっても、その周辺環境、この辺ノイズ高くなりがちだなとか、そういうエリアをモニターするのにも結構、そんなに場所取らないので使ってもらいやすいかなと。
人工衛星だと1Uサイズってあるじゃないですか、10cm×10cm×10cmの長方型衛星、ナノキューブっていうんですかね、すごい小さいサイズ。あれのさらに6%くらいの体積しか使ってないんですよ、RBMって。
6%?
そうですね。2cm×3cm×10cmみたいな感じですね。
10cm×10cm×10cmに対して2、3cmの部分の端っこをちょっと使うみたいな。それで周りの用紙だったり電子の量、飛んでいる量っていうのがずっとリアルタイムでモニターできるので、もしそういう隙間が空いていてっていうプロジェクトがあればそのまま、しかもそれで自立して動くことができて、
実際に検出して信号処理してカウントしてそれを通信線に乗せて出すっていうところまでをその中でできるので、本体は本体で別に作ってもらって、そっちにそれと組み合わせて基盤を開発する必要がないっていうんですかね。
別個に基盤自体を持っている検出機なのでRBMも。
あ、そっかそっかそっか。
組み合わせやすいっていうのをちょっと宣伝したいなと。
いいですね。確かに今回のNinja SATって6Uサイズ、10㎝、20㎝、30㎝っていうあの大きさでやってるこのミッション自体を評価してくれっていう面だけじゃなくて、あれをフレームワークとしてみたいなテーマもあったと。
そうですね。
そうするとそこのフレームワークの一つとしてRBMっていうのも機能として入っているから、じゃあ高電圧かけるような他の実験でもすぐに横展開して使えるよっていうのがこのメリットというか、優劣ポイントの一つって感じになるんですね。
そうですね。その本体検出機の構造とかそういうのに関わる基盤デザインとかに関わらず独立でそういう粒子の情報、周辺環境の情報が取れるっていう。
特に開発リソースはもう1回作っちゃえばいらないみたいな。
あーそっかすげー。
っていうのが一つ面白いところかなと思いますね。
確かにNinja SATのユニークなポイントを結構じゃあ担ってるんだな。
佐々木亮の夢中話。
いかがでしたでしょうか。
Ninja SATとRBMの活用
今回のでRBMっていう検出機がどれだけNinja SATの中で重要なのかっていうところと、
あとやっぱり加藤さんすごい方だなっていう。
こうやって自由に自分の好きなことを突き進んでいくっていう姿が本当にかっこいいなぁと思えるような、そんな回だったんじゃないかなと思います。
次回は後編ということで、髪を噛んでとかそういうところに関わっていたところから、
今分野を変えて小型衛星っていうところに来た加藤さんがどういうビジョンを持っているのかっていう話だったり、
そういった加藤さん自身の話、そしてNinja SATに対する意気込みとか、そういったところもいろいろ聞いておりますので、
ぜひそちらも楽しんでいただけたら嬉しいなと思っております。
そしてNinja SAT、順調に今通信を準備しているっていうところらしいので、
ここからいろいろ続報が出てくることを楽しみにしているというような状況ですね。
こんな感じでポッドキャストを毎日やってますが、
もともとブラックホール特集っていうところでやってました。
ブラックホール特集まだまだ続いてます。
なぜならこのNinja SATもNinja SAT特集とは言いつつ、検出対象にブラックホールっていうのが大きくあるので、
大きな括りでは僕はブラックホール特集の一部だと思ってます。
なのでぜひこのあたりもブラックホール目線で楽しんでいただきながら、
ブラックホール特集復活していくのも楽しんでいただけたら嬉しいなと思っておりますので、
ぜひ皆さん楽しみにしておいてください。
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この特集の間にもいろんなお手紙いただいているので、
終わったらガンガン紹介していこうと思っております。
まだまだ募集しているので皆さんよろしくお願いします。
でですね、僕がもう一つやっている隣のデータ分析屋さんというもう一つのポッドキャスト、
こちらも最新は公開されておりますので、ぜひ楽しんでいただけたら嬉しいです。
それではまた明日お会いしましょう。さようなら。
