全天X線監視装置 MAXI の現状
と地上ソフトウェア開発
○根來 均, 小笠原直進, 中村一尋, 斎藤裕紀, 高橋知義 (日本大学),
冨田 洋, 上野史郎, 倉又尚之, 石川真木, 森井幹雄,
川崎一義, 松岡 勝 (JAXA),
三原建弘, 小浜光洋, 磯部直樹 (理化学研究所),
吉田篤正 (青山学院大学),
河合誠之、片岡 淳 (東京工業大学),
常深 博, 宮田恵美 (大阪大学)
Overview
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MAXI とは
国際宇宙ステーション ISS の開発状況
MAXIの開発状況
現在 -1噛み総合試験 Software 開発
– 1噛み用 MAXIDB-QL
– DB 試験
– 突発天体発見システム
• 今後の予定
MAXI とその周辺
MAXITMM
• MAXI - Monitor of All-Sky
X-ray Image
– 全天X線監視装置
• Slit Camera [田中W57a] +
Gas PC (Gas Slit Camera, GSC) [伊藤W58b]
CCD (Solid-state Slit Camera, SSC)
• 目標とするサイエンス
– X線新星等の突発天体の発見(速報)
– AGN の長期変動モニタ
– 全天X線マップ、等々
• 国際宇宙ステーション ISS の日本実験棟に 2008 に搭載
国際宇宙ステーション ISS の開発状況
• Shuttle による開発が順調に進んでいる。
• 年 5-6 機のペースで打ち上げ
http://www.nasa.gov/mission_pages/station/
structure/iss_manifest.html
2008 年 MAXI
取り付け頃
今月、Atlantis による2組目の
太陽パネルの取り付け
MAXIの開発状況
2006
6-9
2007
10-12
1-3
4-6
7-9
2008
10-12
NASAに
統合試験1
搬入
(E2E)
統合試験2
(E2E)
1噛み
総合試験
レスポンス、較正用ソフト開発
DB/QL 開発
1-3
4-6
7-9
10-12
打ち上げ
ISS, JAXA
Hardware,
NTS
公開システム開発
パイプライン処理開発
Software
現在 -1噛み総合試験 MAXI
MDP (GSC/SSC)
• MAXI 単体での機械的 (組立)、電気的試験 GPSR ..
DP
• 06/09/13- 06/12(E)@東芝 (NTS) 京浜
– 軌上データ処理装置 (DP)
JEM
– 電源 (PDAP)
– X線検出器 (GSC, SSC) + 信号処理部 (MDP)
ISS
– サポートセンサ (GPSR, RLG, VSC)
• 信号は実際に使う地上処理装置で取得、表示
– 運用のための最低限の装置が整う
– MAXI - DB間 (ISS, OCS etc) は模擬装置
OCS
DB/QL
TKSC/JAXA
Software 開発 / 1噛み試験用 MAXI DB-QL
各種プロセスの
制御と状態管理
データ処理状況
OCS (上流) との
回線の接続状況
QuickTimeý Dz
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QL (下流) との
回線の接続状況
各種プロセスの
やや詳細なログ
Software 開発 / DB 試験
• データ
– ~1 GB/日
– ~2,000 項目/s 内 200 (~2000) がX線イベント
– 全天モニタのため、X線イベントも1イベント毎にDBに格納 (世界初)
• RDBMS として PostgreSQL を使用
• データテーブルのクラスター化により各天体のデータの取得の大幅な
高速化(小笠原他, 2006年春季年会)
–
1 日のデータ (10 M events, ~ 450 MB) なら 1 秒以下で
• 毎時間、~ 1,000 の天体データベースの更新が可能に
– 100 日のデータ (1 G events, ~ 45 GB) なら 100 秒以下で
• データバックアップの高負荷時の試験(不眠不休の運用)
– 検索等は 10 % 程度遅くなるだけで問題無し
• MySQL を用いた heap(実メモリ)領域でのデータベース化
– クラスター化より数倍遅い結果に
Software 開発 / 突発天体発見システム
Healpix + PGPLOT により
毎秒描画
もうちょっと前
ちょっと前
最新
まとめと今後の予定
• 2008 年からの運用に向けて、ハードウェア、
ソフトウェアとも準備が整いつつある。
– この秋の1噛み試験で運用に向けた最低限の環境は
整う。
– 世界初のX線イベントデータベースにも実用上の問
題はないことが確認できた。
• 今後、レイドディスクの故障試験など。
• 今後
– 時間逆転したデータを用いたデータ処理試験
– データ解析のための較正、解析ツールの整備
– 一般ユーザのための解析システム
• データ転送システム(TKSC/JAXA → 理研)
• データ公開システム
10000 Fig.6 RAID50を用いたサーバーでの検索試験の結果
(青:1゜×1゜ 緑:3゜×3゜ 紫:5゜×5゜)
正方領域[indexなし]
検索時間[sec]
1000
正方領域[indexあり]
100
正方領域[クラスタ
index]
正方領域[indexなし]
10
正方領域[indexあり]
1
1.00E+06
1.00E+07
1.00E+08
1.00E+09
正方領域[クラスタ
index]
正方領域[indexなし]
正方領域[indexあり]
0.1
正方領域[クラスタ
index]
0.01
データ量[イベント数]

Actual Boundary
Conditions
• Circular Region:
   0  f ( ) & &   0   /2
 cos2 ( /2)  sin 2 

f ( )  acos
2


cos



s : ()

• Rectangular Region:
s r  s r cos
 acossin()sin(0 )  cos( )cos(0 )sin(   0 )  
r : ()
MAXI Payload
Grapple Fixture for a robot arm
Radiator for X-ray CCDs
Electronics
Optical Star Sensor
MAXI has no
X-ray mirror
telescope
180cm
Gas Slit Camera (GSC)
: X-ray gas proportional counter
100cm
80cm
Solid-state Slit
Camera (SSC)
: X-ray CCD
Total weight: 490 kg
Simulation of GSC
observations
ISS one orbit(90 min)
~30 Galactic sources
2 months
Extragalactic sources at high
galactic latitude
ダウンロード

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