月の秤動、潮汐、重力場の高精度観測のためのVLBI用月面電波源の開発

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04554013
• Research Institution: National Astronomical Observatory (NAO)
• Principal Investigator: 大江 昌嗣 国立天文台, 地球回転研究系, 教授 (00088783)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 花田 英夫 国立天文台, 地球回転研究系, 助手 (60132677) ; 笹尾 哲夫 国立天文台, 地球回転研究系, 教授 (20000177) ; 川口 則幸 国立天文台, 電波天文学研究系, 助教授 (90214618) ; 久慈 清助 国立天文台, 地球回転研究系, 助手 (40132675) ; 河野 宣之 国立天文台, 地球回転研究系, 教授 (10186116)
• Keywords: 相対VLPI観測 / 月の物理秤動と潮汐 / 月面電波源 / 大気ゆらぎの効果 / 月周回衛星 / 放射パターン

Research Abstract

月の物理秤動や潮汐の振幅を高精度に決めることを目的とした、月面上に設置できる、相対VLBI観測用人工電波源の開発を進め、平成5年度までに、2.2GHz発振器、電源部、タイマー、アンテナの全システムを制作し、衝撃試験、室内実験等を行い、月周回衛星から投下されるときに受けることが予想される。10000g以上の衝撃に耐え、10^<-6>以下の周波数安定度を持つこと等、の性能を確認した。今年度は、電波源が実際に月面に設置されることを想定し、月面上の表層物質(レゴリス)と電気的に同等な性質を持つ疑似砂を用意し、それに、深さやアンテナの角度を変えながら電波源を埋設し、数メートル上空での電波強度を測定する実験を行った。その結果、埋設深度が電波の1波長以上になると、電波の放射パターンが、真空中でのパターンと大きく異なり複雑になる。アンテナ表面に直接、疑似砂やアンテナ面保護用のテフロン板を密着させると、誘電率の不一致により、偏向、反射等の影響で、アンテナ放射パターンを大きく乱し、減衰も大きくなること等が明らかになった。これらの実験を通して、地球に必要な強度の電波を送信するために満たすべき、電波源の月面への設置条件が実験的に求められた。今回の実験は、50cm立方の、波長に比べて充分には大きくない砂箱を用いて、放射パターンの測定実験を行ったために、アンテナの埋設深度が深くなると箱の影響が無視できなくなった。今後は、電波暗室を用いて、実験の精密化を行う必要がある。また、減衰を大きくしないアンテナ保護板、砂の誘電率を考慮したアンテナの開発等は、今後の課題として残された。

Research Products

• [Publications] Fukushima,T.: "Lunar VLBI observation model" Astron.Aatrophys.291. 320-323 (1994)
• [Publications] 大江昌嗣: "惑星動力学の研究に向けて" 日本惑星科学会誌 遊・星・人. 3. 73-78 (1994)
• [Publications] 河野宣之・他: "月面電波源の開発" 日本惑星科学会誌 遊・星・人. 3. 159-169 (1994)
• [Publications] 花田英夫: "月・惑星のVLBI観測実現へ向けて" 天文月報. 87. 335-339 (1994)
• [Publications] 河野宣之,花田英夫: "同期電波源による惑星測地" 第3回科学衛星・宇宙観測シンポジウム集録. 258-261 (1994)
• [Publications] 鶴田誠逸・他: "月面電波源の砂への埋設による放射パターン変化と強度変化" 1994年度VLBIシンポジウム集録. (印刷中). (1995)