2014 Fiscal Year Research-status Report
発展型実習授業に適する高機能化流星電波観測教材の開発
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24501041
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
吉田 英人 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 技術専門員 (30376553)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 流星電波観測 / 多地点電波観測 / 前方散乱レーダー / 電波干渉計 / 超高層大気 / GPS / 実習教材 / フィールドワーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、送信点とは別の地域に多数の受信地点を設置し（多地点観測法）、流星が流れた飛跡に沿って生じるプラズマに反射した電波（以下流星エコー）を受信して、流星実経路を求め、その力学運動より流星の諸パラメータを見積もる教材の開発を目指している。
具体的には、少なくとも1地点には電波干渉計を配置し流星の飛来方向を検出し、他の各観測点では流星エコーの到達時間差と送信点－流星－受信点の距離データを取得して、これらを組み合わせて高精度の流星実経路を求める。
本年度は25年度に製作した電波干渉計用受信機とデータ収集システムの性能評価を元に、さらなる最適化と改良を行った。具体的には、復調方式をアナログIQ直交検波（25年度式）からディジタルダイレクトサンプリング方式（26年度式）へ変更することにより、完全直交性が得られ、その結果イメージ除去比が向上し、干渉波に対する耐性の向上を図った。また、データbit数を8bitから14bitにすることによりダイナミックレンジが拡大し、強力な信号であっても飽和しなくなった。さらにサンプリングレートを400KSPSから100MSPSに上げて、複数送信波の帯域信号を同時に取得することができるように広帯域化を図った。
一方で、観測から求めた流星の放射点位置や観測速度のデータなどから、太陽系空間における軌道要素を求めることに成功した。一例として、2014年7月28日21時22分10秒にとらえた流星は、軌道長半径2.26AU、軌道離心率0.958、近日点距離0.095AU、昇交点黄経305.5度、近日点引数148.4度、軌道傾斜角29度と求められた。これらの値は、この時期に活動しているみずがめ座δ南群の軌道要素とほぼ同じであり、このことは観測結果の正しさを証明するものである。
教材としての成果は、東京大学の実習や他大学の卒業研究にも利用された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は改良した観測実機の製作を行い、本観測を開始する予定であったが、設計や製作に時間がかかり、改良した観測実機の十分な性能評価ができなかった。しかし、観測したデータから流星の軌道要素を求めることが可能になったので、流星の起源を考察することができるようになった。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度は、26年度に製作したディジタルダイレクトサンプリング方式電波干渉計用受信機とこれまでの研究で開発した流星エコー到達時間差観測システムならび送信点－流星反射点-受信点の距離を測定するシステムを組み合わせて高精度の流星飛跡を求め、それから軌道要素を導き出し、流星の起源を考察することを行う。同時に実習にも使用し、教材としての評価を得る。観測対象は、6月上旬の昼間流星群、7月下旬のみずがめ座δ南群、12月中旬のふたご座流星群を計画している。これらの観測から得られた成果や教材としての評価を関連する研究会、学会等で発表する。
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| Causes of Carryover |
26年度中に改良型観測用実機の性能評価を十分に行うことができなかったので、機能の最適化にともなう改良費が次年度使用額として生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
主に改良型干渉計用受信機の性能評価にともなう改良費と観測費用にあてる
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