2011 Fiscal Year Annual Research Report
ＮＭＡの単一鏡化と多周波２ＳＢ受信化による惑星中層大気環境の変動起源の観測的探究
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22340042
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
前澤 裕之 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00377780)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
徳丸 宗利 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (60273207)
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| Keywords | 電波天文学 / 太陽系 / 惑星科学 / 超伝導検出素子 / ヘテロダイン分光 / 太陽活動 / ハビタブルゾーン / G型星 |
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| Research Abstract |
銀河や惑星系のハビタブルゾーン、特に中心星が惑星大気の物理・化学状態に与える影響について理解を深めるため、まず典型的なG型星である太陽の活動と惑星中層大気環境との関連について観測的研究を推進している。ミリ・サブミリ波望遠鏡によるヘテロダイン分光は周波数分解能が高く、惑星中層大気のスペクトル成分を高精度に観測できる強みをもつ。我々は国立天文台野辺山宇宙電波観測所のミリ波干渉計の1台(口径10m)を単一鏡化し、世界初の地上ミリ波望遠鏡による太陽系惑星の大気環境監視プロジェクトSPART（Solar Planetary Atmosphere Research Telescope）を立ち上げた。2011年には望遠鏡を他の干渉計アンテナ群と切り離し、独自に広帯域・周波数高分解能のデジタル分光計とＩＦ系を搭載した。秋季の火星やオリオン分子雲からのファーストライトに成功し、冬季より本格運用を開始した。望遠鏡の器差補正を経て、火星、金星について高安定の観測を実施し、かつて無い高頻度の一酸化炭素J=1-0スペクトル線のデータを得ることに成功した。
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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
2011年5月に干渉計としての観測/実習利用が終了し、以降、F号機の光学伝送系の状態チェック、GM-JT式4K冷凍機のメンテナンス、光学ポインティング用のCCDカメラ/信号伝送ラインの補修、単一望遠鏡としての駆動試験、光コンバータ/相関器等の旧IF系の切り離し、新IF系と帯域1GHz/16384chのデジタル分光計AC240（Acqiris/Agilent）の搭載、python等による新搭載機器の制御/従来のアンテナ制御プログラムとのインターフェース整合、などの改良・立ち上げ作業を順調に進めることができた。これらを通して、天候の悪い日以外は常に惑星大気の監視観測を実施することに成功した。受信機については、当初2SB受信機システムを開発・搭載する予定であったが、惑星大気の時間変動を安定にとらえ、高確度にリトリーバル解析を行うべく、線形性がありかつ感度の高い片偏波のdouble side band 100,200 GHz帯受信機素子を開発・導入することを優先し、まずは100GHz受信機で観測を実施した。また、惑星観測に際して受信機と副鏡間のわずかな定在波が発生しており、これがスペクトルプロファイルをゆがめることがわかり、100GHz帯について1/4λ板による円偏波発生器を導入し、定在波を軽減することに成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、金星、火星の中層大気の観測を推進する。とくに現在太陽活動がピークにさしかかっていると考えられ、太陽活動のフレアなどの余波が惑星大気に与える影響を詳しく調べていく。現在、太陽の衛星観測のデータを解析している研究グループとも比較研究を進めている。平行して、線形性の高い高感度200GHz帯受信機や、200GHz帯の定在波除去フィルターを開発・搭載する。これにより、例えば一酸化炭素のJ=1-0,2-1遷移の両方のスペクトル線を観測できるようにし、リトリーバル解析することで大気微量分子混合比のより高確度な導出を目指す。本年度あたりから干渉計用のSolaris制御計算機群が動作しなくなるなどの不具合が散見されるようになってきた。これは計算機の寿命・老朽化によるものである。このため、Linux/Python言語による新規制御系の開発・導入が急務となってきており、準備を進めている。このLinux化により、大学からのリモート観測による安定運用も可能になると期待される。
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Research Products
(10 results)
