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Identification of UV absorbers and derivation of solar heating rate as driving sources of atmospheric circulation of Venus

Research Project

Project/Area Number 21H04522
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Medium-sized Section 17:Earth and planetary science and related fields
Research InstitutionRikkyo University

Principal Investigator

田口 真  立教大学, 理学部, 教授 (70236404)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高橋 幸弘  北海道大学, 理学研究院, 教授 (50236329)
佐藤 光輝  北海道大学, 理学研究院, 教授 (50312541)
中野 壽彦  大分工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (50748986)
莊司 泰弘  金沢大学, 先端宇宙理工学研究センター, 准教授 (70582774)
今井 正尭  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (70830389)
Project Period (FY) 2021-04-05 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help
¥31,720,000 (Direct Cost: ¥24,400,000、Indirect Cost: ¥7,320,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
Fiscal Year 2021: ¥11,830,000 (Direct Cost: ¥9,100,000、Indirect Cost: ¥2,730,000)
Keywords気球実験 / リモートセンシング / 金星大気 / 大気循環 / 大気化学
Outline of Research at the Start

気球搭載光学望遠鏡を用いて、金星大気の紫外・可視領域の高分散分光・撮像観測を行い、得られたスペクトル微細構造から、金星大気中に存在する吸収物質を同定する。そして、光化学モデルに雲頂での吸収物質密度を与えて、雲層内での太陽放射加熱率を決定する。本研究で得られた吸収物質密度と太陽放射加熱率を大気化学・力学モデルへフィードバックすることで、金星の大気化学・力学過程を理解する。

Outline of Annual Research Achievements

主に金沢大学において気球ゴンドラの製作及び調整を進めた。行った項目は以下である。 ・昨年度に引き続き、可動第3鏡と光電子増倍管による比例・積分・微分制御のそれぞれのフィードバックパラメターを変化させて追尾誤差を評価した。この部分の開発は終了し、全体のインテグレーション試験においてパラメターのチューニングを行う。・地上試験のためのコリメータを製作した。コリメータ本体には200 mmシュミットカセグレン望遠鏡を用い、光源として白色LEDを使用した。副鏡をティップティルトマウントで2軸方向に振ることができる。これを利用するとゴンドラが懸垂状態で天体を追尾する際の外乱を模擬することができる。・DC/DCコンバータに使用されていたヒューズをリセッタブルヒューズに交換した。・フォーカスのリミットスイッチの動作確認を行った。また、高度角軸のリミットスイッチを取り付けた。・試験用ゴンドラ及び室内クレーンを用いて、ゴンドラ制御の地上試験準備を行った。・機上ソフトウェア及び地上ソフトウェアの開発を進めて、地上とゴンドラの通信を確立し、ソフトウェアの骨格を作成した。・2024年9月にハワイ・マウイ島の東北大学天文台の60 cmカセグレン望遠鏡に分光器とカメラを取り付け、立教大学からリモート操作で金星のスペクトル観測を実施できるようにした。10月から2025年1月までに得られた金星反射光スペクトルから吸収物質の同定を目指して解析している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

可動部に使用するモータのドライバに不具合があり、望遠鏡架台、フォーカス等の可動部を動作させる試験ができない状態になっている。次回のオーストラリアにおける気球実験は2027年となることが決まった。1年間時間に余裕ができたため、それを目指して根本的な不具合対策を実施している。

Strategy for Future Research Activity

オーストラリアにおけるJAXA気球実験は2027年4~5月になると連絡があった。本研究課題の研究期間内には気球実験は実現できないことが決定した。しかし、2027年の実験を目指して引き続き準備を進めるとともに、次の科研費の獲得を目指していく。2025年度はインテグレーション試験、EMC対策、フライト用ゴンドラの製作を行う。11月頃に予定されている2027年度気球実験セレクションまでにシステムをフライトを実現できる状態に仕上げる。2025年6月から10月までハワイ・マウイ島の地上観測を継続する。

Report

(5 results)
  • 2024 Annual Research Report
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Comments on the Screening Results   Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Spectroscopic and Imaging Observation of the Venus Atmosphere by a Balloon-Borne Stratospheric Telescope FUJIN-22023

    • Author(s)
      Masataka IMAI, Makoto TAGUCHI, Yasuhiro SHOJI, Toshihiko NAKANO, Yukihiro TAKAHASHI, Mitsuteru SATO, Tatsuharu OHNO, Kyoko TANAKA, Shion MORI, Daisuke KOHNO, Ko HAMAMOTO, Seiko TAKAGI
    • Journal Title

      Journal of Evolving Space Activities

      Volume: 1 Issue: 0 Pages: n/a

    • DOI

      10.57350/jesa.83

    • ISSN
      2758-1802
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Horizontal structures of bow-shaped mountain wave trains seen in thermal infrared images of Venusian clouds taken by Akatsuki LIR2022

    • Author(s)
      Kiichi Fukuya, Takeshi Imamura, Makoto Taguchi, Toru Kouyama
    • Journal Title

      Icarus

      Volume: 378 Pages: 114936-114936

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2022.114936

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Correlation of Venusian Mesoscale Cloud Morphology Between Images Acquired at Various Wavelengths2022

    • Author(s)
      Narita M.、Imamura T.、Lee Y. J.、Watanabe S.、Yamazaki A.、Satoh T.、Taguchi M.、Sato T. M.、Fukuhara T.、Yamada M.、Kouyama T.、Iwagami N.
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Planets

      Volume: 127 Issue: 6

    • DOI

      10.1029/2022je007228

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Thermal tides in the upper cloud layer of Venus as deduced from the emission angle dependence of the brightness temperature by Akatsuki/LIR2021

    • Author(s)
      Masahiro Akiba, Makoto Taguchi, Tetsuya Fukuhara, Takeshi Imamura, Toru Kouyama, Takao M. Sato
    • Journal Title

      J. Geophys. Res.: Planets

      Volume: 126 Issue: 10

    • DOI

      10.1029/2020je006808

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Unveiling of nightside cloud-top circulation of Venus atmosphere2021

    • Author(s)
      Kiichi Fukuya, Takeshi Imamura, Makoto Taguchi, Tetsuya Fukuhara, Toru Kouyama, Takeshi Horinouchi, Javier Peralta, Masahiko Futaguchi, Takeru Yamada, Takao M. Sato, Atsushi Yamazaki, Shin-ya Murakami, Takehiko Satoh, Masahiro Takagi, Masato Nakamura
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 595 Issue: 7868 Pages: 511-515

    • DOI

      10.1038/s41586-021-03636-7

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Planetary-Scale Waves Seen in Thermal Infrared Images of Venusian Cloud Top2021

    • Author(s)
      Naoya Kajiwara, Takeshi Imamura, Makoto Taguchi, Toru Kouyama
    • Journal Title

      J.Geophys.Res.:Planets

      Volume: 126 Issue: 12

    • DOI

      10.1029/2021je007047

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 成層圏テレスコープ(FUJIN-2) による金星紫外吸収物質の同定2024

    • Author(s)
      田口真,河野大輔,江口倫太郎,莊司泰弘,皿井元葵,中野壽彦,高橋幸弘,佐藤光輝,高木聖子,濱本 昂,大野辰遼,今井正尭
    • Organizer
      2024年度大気球シンポジウム
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] Development and Evaluation of the Pointing System for the Balloon-borne Telescope FUJIN-22023

    • Author(s)
      Yasuhiro SHOJI, Taro NISHIDE, Naoki KAWASUJI, Toshihiko NAKANO, Masataka IMAI, Ko HAMAMOTO,Tatsuharu OHNO, Seiko TAKAGI, Mitsuteru SATO, Yukihiro TAKAHASHI, Kyoko TANAKA, Daisuke KOHNO
    • Organizer
      The 34th International Symposium on Space Technology and Science
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 成層圏テレスコープ(FUJIN-2) による金星紫外吸収物質の同定2023

    • Author(s)
      田口真,莊司泰弘,中野壽彦,高橋幸弘,佐藤光輝,高木聖子,今井正尭,濱本昂,大野辰遼,河野大輔,西出太郎,川筋直樹,江口倫太郎,近藤大宙
    • Organizer
      2023年度大気球シンポジウム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 極周回成層圏テレスコープFUJINによる惑星長期連続観測2023

    • Author(s)
      田口 真, 莊司 泰弘, 高橋 幸弘, 佐藤 光輝, 中野 壽彦, 今井 正尭, 高木 聖子,濱本 昂, 大野 辰遼, 河野 大輔, 川筋 直樹, 西出太郎
    • Organizer
      第67回宇宙科学技術連合講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Image analysis of the polar vortices of Venus observed by Akatsuki/LIR2023

    • Author(s)
      須川天万, 田口 真
    • Organizer
      第154回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Spectroscopic and Imaging Observation of the Venus Atmosphere by a BalloonBorne Stratospheric Telescope FUJIN-22022

    • Author(s)
      Masataka IMAI, Makoto TAGUCHI, Yasuhiro SHOJI, Toshihiko NAKANO, Yukihiro TAKAHASHI, Mitsuteru SATO, Tatsuharu OHNO, Kyoko TANAKA, Shion MORI, Ko HAMAMOTO, Seiko TAKAGI
    • Organizer
      The 33th International Symposium on Space Technology and Science
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Spectroscopic and imaging observation of Venus for identification of an unknown absorber by a balloon-borne telescope FUJIN-22022

    • Author(s)
      Makoto Taguchi, Yasuhiro Shoji, Toshihiko Nakano, Masataka Imai, Mitsuteru Sato, Yukihiro Takahashi, Seiko Takagi, Ko Hamamoto, Tatsuharu Ohno, Kyoko Tanaka, Taro Nishide, Naoki Kawasuji, Daisuke Kohno
    • Organizer
      第152回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 成層圏テレスコープ(FUJIN-2)による金星紫外吸収物質の同定2022

    • Author(s)
      田口真,莊司泰弘,中野壽彦,高橋幸弘,佐藤光輝,高木聖子,今井正尭,濱本昂,大野辰遼,田中響子,河野大輔,西出太郎,川筋直樹
    • Organizer
      2022年度大気球シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Spectroscopic and Imaging Observation of the Venus Atmosphere by a BalloonBorne Stratospheric Telescope FUJIN-22022

    • Author(s)
      Masataka IMAI , Makoto TAGUCHI, Yasuhiro SHOJI, Toshihiko NAKANO, Yukihiro TAKAHASHI, Mitsuteru SATO, Tatsuharu OHNO, Kyoko TANAKA, Shion MORI, Ko HAMAMOTO, Seiko TAKAGI
    • Organizer
      33rd International Symposium on Space Technology and Science
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 成層圏テレスコープFUJIN-2による金星紫外吸収物質の同定2021

    • Author(s)
      田口 真、田中響子、森 詩音、 中野壽彦、莊司泰弘、 高橋幸弘、佐藤光輝、濱本 昂、大野辰遼、 今井正尭
    • Organizer
      大気球シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-12-26  

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