惑星探査ミッションにおける重力波検出の可能性

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1979,1980年 Hellings et at により, 米国の惑星探査船 Voyager を使って, その周波数窓が 2×10^<-4> Hz 以上の重力波検出実験が行なわれた。結果は, 500 sec のサンプルタイムに於いて 3×10^<-14> のレベルでバーストを検出できなかった事, 及び重力波のバックグラウンドがパワースペクトルで Sh=10^<-27>f^<-1>[Hz^<-1>]のレベルで検出できなかった事が報告された。しかし, これらは, 銀河中心核の collapse を仮定した時のバーストや宇宙の進化論からくる重力波のバックグラウンドの予想に対して後 1∿2 ケタと迫っている。もし我々が 1) 衛星との電波リンクを up/down とも X-band にする 2) 高安定の水素メーザーの使用(100 sec のサンプルタイムの時安定度∿10^<-15>) 3) 衛星, 地球間の距離を約 4.A.U 取る以上を達成できれば, Voyager の実験と同等以上の結果を期待できる。更に上の項目に加え, 4) 大気のゆらぎから来るノイズを除去する事 5) X-band 以上のより高い周波数を持ったリンクの使用 6) 10^<-5>cm/s の精度で衛星のゆらぎをモニターするため Drag Free衛星の使用 7) 10^<-5>cm/s の精度で地上のアンテナの動きをモニターする機能の検討 8) 衛星, 地球間の距離を4.A.U以上取る事以上の改善をほどこせば, 重力波のバーストや, 重力波のバックグラウンドを検出できよう。
宇宙航空研究開発機構の論文

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