2019 Fiscal Year Research-status Report
Geological analyses of the lunar south polar region
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19K03959
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
佐藤 広幸 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 主任研究開発員 (70816082)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大竹 真紀子 会津大学, コンピュータ理工学部, 教授 (30373442)
嵩 由芙子 会津大学, 公私立大学の部局等, 研究員 (50828035)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 月極域 / チタン量分布 / 位相角補正 / 地質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、月南極域（緯度70°以南）において最新の探査データを用い、既存の地質図を更新する。これにより極域の地表構成物質・地質構造を詳細に把握し、３つの月科学における課題：①月地殻成長プロセスとマントル物質、②永久影内部および周辺の構成物質、③宇宙風化の主要因、を月極域で検証する。
2019年度はまず地質図作成に必要な各種マップデータを作成した。米国月探査衛星（LRO）の広角カメラ（WAC）データを用いた地形マップ（地形判読用の位相角未補正単波長マップ）、カラーマップ（位相角補正済み多波長マップ）、チタン量マップ、および日本の月探査衛星搭載のマルチバンドイメージャ（MI）データを用いた地形マップ、カラーマップ、かんらん石量マップを月南極域において作成し、その精度検証を行った。その結果、月極域に特有の低い太陽高度や、一部の画像データの位置ずれ（主にMI）の影響により、予想以上のノイズが認められた。低い太陽高度の対策として、各観測画像の影領域や太陽周縁の減光した日照領域の除去、位相角補正の高精度化を行った。またMIデータの位置ずれ補正には、月の標準地形モデルとして広く使われるLROレーザー高度計の標高データと、各MIデータから生成された標高データとの3次元マッチングで対処した。これらによりノイズの大幅な低減に成功した。ノイズの影響により従来非常に困難とされてきた月極域における反射率マップの比演算解析が、本研究で可能となった。当初予定していた鉄・斜長岩・鉄－マグネシウム比・宇宙風化強度マップについても今後順次作成していく予定である。
月南極域のチタン量マップを解析したところ、低緯度の高地に比べ南極点付近のチタン量が相対的に乏しい傾向が見られた。今後他の化学組成マップとの比較から、傾向の普遍性や緯度・露出年代との関係を検証する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では、（１）各種マップデータベースの作成、（２）地質ユニット・構造の位置情報数値化、（３）地質ユニットの分類、層序関係の解析、の３つのステップを経て月南極域の新しい地質図を作成し、その後月科学における３つの課題の検証を行う。（１）は全ステップ中最も時間を要する作業であり、作成したマップデータの精度検証による信頼性確保が本研究の要となる。2019年度は、マップ中のノイズ低減作業に多くの時間を費やす結果となったが、各種化学組成マップの源泉となるカラーマップとその精度検証、その他幾つかのマップ作成が完了している。次年度の早い段階で（１）が終了し（２）（３）のステップに移行できると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
各種マップデータベースの作成を2019年度に引き続き行い、鉄・斜長岩・鉄－マグネシウム比・宇宙風化強度マップの作成を行う。同時に、地質ユニット・構造の位置情報数値化を行いながら地質ユニットの分類・層序関係の解析を進める。その後、３つの月科学における課題（①月地殻成長プロセスとマントル物質分布、②永久影内部および周辺の構成物質、③宇宙風化の主要因）を検証するための解析を始める。2020年度からは、研究分担者を含め複数人で作業を平行に行い、効率的に研究を進める予定である。
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| Causes of Carryover |
購入を予定していた計算機が2019年度初頭に発売終了となり、同等のスペックおよび価格帯のモデルがリリースされるまで購入を延期する必要があったため、次年度使用額が生じた。2019年度は限られた計算リソースに対応するため、作成するマップの種類を減らし、計算コストが低い一方で試行錯誤に時間のかかるマップの精度検証・ノイズ除去作業を先に進めた。結果として研究進捗への影響は最小限に抑えられた。
また参加を予定していた国際学会（アメリカ・ヒューストン）が新型コロナウイルスの影響によりキャンセルとなり、その分の旅費が次年度へ持ち越されたため、次年度使用額が増えた。
2019年度終わりに同等スペックの計算機が再び購入可能となったため、2020年度前半に次年度使用額分で購入の予定である。
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