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Developmental research on a compact absolute gravimeter aiming for multipoint continuous observation on antarctic icesheet

Publicly Offered Research

Project AreaGiant reservoirs of heat/water/material : Global environmental changes driven by the Southern Ocean and the Antarctic Ice Sheet
Project/Area Number 20H04966
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

新谷 昌人  東京大学, 地震研究所, 教授 (30272503)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥16,120,000 (Direct Cost: ¥12,400,000、Indirect Cost: ¥3,720,000)
Fiscal Year 2021: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Fiscal Year 2020: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
Keywords重力計 / 南極 / 氷床 / レーザー
Outline of Research at the Start

本研究は、南極氷床上など極限的な野外環境における多点重力観測を実現するための小型絶対重力計の開発を目的とする。南極域における氷床の質量収支や氷河期からの変動を理解するためには質量分布や地盤の上下変動に感度を持つ重力観測が有効である。これまで困難であった南極域の氷床上や露岩上での複数の絶対重力計による同時連続観測を実現するため、応募者が開発した計測技術をベースに小型絶対重力計の開発研究を行い、従来の重力観測で不十分であった観測領域を補完し、時間・空間分解能の向上を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、南極氷床上など極限的な野外環境における多点重力観測を実現するための小型絶対重力計の開発を目的とする。南極域における氷床の質量収支や氷河期からの変動を理解するためには質量分布や地盤の上下変動に感度を持つ重力観測が有効である。これまで困難であった南極域の氷床上や露岩上での複数の絶対重力計による同時連続観測を実現するため、研究代表者が開発した計測技術をベースに小型絶対重力計の開発研究を行い、従来の重力観測で不十分であった観測領域を補完し、時間・空間分解能の向上を目指す。
R3年度はこれまで開発した絶対重力計TAG-1の落下装置、R2年度に作製した小型組み込み加速度計、熱膨張係数の小さい新型光学ユニットを用いて、低温実験室(極地研究所)での温度特性の測定および南極における絶対重力測定を実施した。低温実験室では、5℃および-10℃の環境で落下装置や組み込み加速度計の温度ドリフトを測定した。南極では昭和基地重力計室内および周辺の露岩2ヶ所(昭和基地内およびラングホブデ雪鳥沢)において重力測定を実施し、長基線の光ファイバーを用いて光源と接続された絶対重力計本体が南極野外の低温環境でも正常に動作し、所期の精度で重力が測定できることが示された。
また、南極氷床上の観測点(S16)において、温度や振動、傾斜変動を測定し、将来氷床上で絶対重力測定を実施するための測定環境に関する基礎データを取得した。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 6 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Martian moons exploration MMX: sample return mission to Phobos elucidating formation processes of habitable planets2022

    • Author(s)
      Kuramoto Kiyoshi et al.
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 74 Issue: 1 Pages: 12-12

    • DOI

      10.1186/s40623-021-01545-7

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Determination of the source parameters of the 2011 Tohoku-Oki earthquake from three-component pre-P gravity signals recorded by dense arrays in Japan2021

    • Author(s)
      Kimura Masaya、Kame Nobuki、Watada Shingo、Araya Akito、Kunugi Takashi、Wang Rongjiang
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 73 Issue: 1 Pages: 223-223

    • DOI

      10.1186/s40623-021-01553-7

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] MMX geodesy investigations: science requirements and observation strategy2021

    • Author(s)
      Matsumoto Koji、Hirata Naru、Ikeda Hitoshi、Kouyama Toru、Senshu Hiroki、Yamamoto Keiko、Noda Hirotomo、Miyamoto Hideaki、Araya Akito、Araki Hiroshi、Kamata Shunichi、Baresi Nicola、Namiki Noriyuki
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 73 Issue: 1 Pages: 226-226

    • DOI

      10.1186/s40623-021-01500-6

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Overview of KAGRA: Calibration, detector characterization, physical environmental monitors, and the geophysics interferometer2021

    • Author(s)
      A. Akutsu, H. Shinkai, KAGRA collaboration
    • Journal Title

      Progress of Theoretical Experimental Physics

      Volume: ptab018 Issue: 5 Pages: 1-33

    • DOI

      10.1093/ptep/ptab018

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 光ファイバーネットワークを用いた火山活動監視のための重力計測技術に関する研究2021

    • Author(s)
      新谷昌人
    • Journal Title

      東北大学電気通信研究所研究活動報告

      Volume: 27 Pages: 136-138

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Evaluation of Systematic Errors in the Compact Absolute Gravimeter TAG-1 for Network Monitoring of Volcanic Activities2020

    • Author(s)
      Araya Akito、Kasai Keisuke、Yoshida Masato、Nakazawa Masataka、Tsubokawa Tsuneya
    • Journal Title

      International Association of Geodesy Symposia

      Volume: 2020_107 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1007/1345_2020_107

    • ISBN
      9783031259012, 9783031259029
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 重力加速度計測による地殻変動・火山活動観測技術2020

    • Author(s)
      新谷昌人
    • Journal Title

      電子情報通信学会誌

      Volume: 103 Pages: 938-944

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Low-frequency ground deformation observed by the geophysics interferometer (GIF) in the KAGRA tunnel2021

    • Author(s)
      Akito Araya
    • Organizer
      GWADW2021 Gravitational Wave Advanced Detector Workshop
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 小型絶対重力計TAG-1の系統誤差評価とさらなる小型化2020

    • Author(s)
      新谷昌人
    • Organizer
      日本測地学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2022-12-28  

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