人工衛星による撮像から明らかにする地球大気・プラズマの長期的変遷

• 研究課題/領域番号: 08J09102
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 超高層物理学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 村上 豪 東京大学, 大学院・理学系研究科, 特別研究員(DC1)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円); 2010年度: 600千円 (直接経費: 600千円); 2009年度: 600千円 (直接経費: 600千円); 2008年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
• キーワード: プラズマ圏 / 撮像 / 極端紫外光 / かぐや / 国際宇宙ステーション

研究概要

2007年に打ち上げられた月周回衛星「かぐや」には我々のグループが開発した極端紫外光望遠鏡が搭載されている。2008年3月に観測を開始し、地球近傍のヘリウムイオン(30.4nm)および酸素イオン(83.4nm)の撮像に成功した。「かぐや」による赤道面付近からの撮像は子午面における地球近傍プラズマの空間的描像を得られる世界初の観測となる。過去に私が行った観測器の較正試験結果を用いて、「かぐや」が得た画像から地球近傍プラズマの2次元密度分布を算出した。その結果、プラズマ圏が地球の磁力線に沿って「蝶形」に分布していることを初めて明らかにした。この結果は50年前に提唱された理論が正しかったことを証明する重要な観測事実である。
さらに私は低高度からの地球近傍プラズマの撮像を目指し、国際宇宙ステーションに搭載する極端紫外光望遠鏡の開発も行った。私はアルミニウムと酸化イットリウムを交互に積層した反射鏡を新たに開発し、目的のヘリウムイオン共鳴散乱光に対する反射率を従来のものより25%程度向上させただけでなく混入光を従来の1/10程度まで低減させることに成功した。本反射鏡を用いて極端紫外光望遠鏡を製作し、較正試験を実施して感度や分解能などが目標値を達成していることを確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Performance of Y2O3/Al multilayer coatings for the He-II radiation at 30.4 nm (2011)
  • 著者名/発表者名: Murakami, G., K.Sakai, T.Homma, K.Yoshioka, I.Yoshikawa S.Ichimaru, H.Takenaka
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 82
  • 査読あり
• [雑誌論文] A high-resolution imaging detector using five microchannel plates and a resistive anode encoder (2010)
  • 著者名/発表者名: Murakami, G., K.Yoshioka, I.Yoshikawa
  • 雑誌名: Applied Optics 巻: 49 ページ: 2985-2993
  • 査読あり
• [雑誌論文] First sequential images of the plasmasphere from the meridian perspective observed by KAGUYA (2010)
  • 著者名/発表者名: Murakami, G., I.Yoshikawa, Y.Obana, K.Yoshioka, G.Ogawa, A.Yamazaki, et al.
  • 雑誌名: Earth, Planets, and Space 62
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum detection efficiency of CsI-coated microchannel plates measured by using pure-calibrated EUV beam (2010)
  • 著者名/発表者名: Murakami, G., G.Ogawa, K.Yoshioka, H.Watanabe, I.Yoshikawa
  • 雑誌名: UVSOR activity report 2009 2009(印刷中)
• [雑誌論文] Development of the high-resolution FUV detector for the Bepi Colombo mission (2009)
  • 著者名/発表者名: Murakami, G., K.Yoshioka, I.Yoshikawa
  • 雑誌名: Transactions of Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Space Technology Japan 7(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of the High-resolution FUV detector for the BepiColombo Mission (2008)
  • 著者名/発表者名: Murakami, G., F. Ezawa, K. Yoshioka, I. Yoshikawa
  • 雑誌名: Preprints of 26th International Symposium on Space Technology and Science (ISTS) 26
• [学会発表] Meridional distribution of the Earth's plasmasphere observed by Telescope of Extreme Ultraviolet (TEX) onboard KAGUYA (2011)
  • 著者名/発表者名: Murakami, G., I.Yoshikawa, Y.Obana, K.Yoshioka, A.Yamazaki, M.Kagitani, M.Taguchi, M.Kikuchi, S.Kameda, M.Nakamura
  • 学会等名: 5th KAGUYA (SELENE) Science Working Team (SWT-5) Meeting
  • 発表場所: Tbkyo, Japan 早稲田大学
  • 年月日: 2011-01-18
• [学会発表] Development of the microchannel plate detector for FUV spectroscopy in the BepiColombo mission (2010)
  • 著者名/発表者名: Murakami, G., K.Yoshioka, K.Sakai, T.Homma, I.Yoshikawa, J-L.Maria, E.Quemrais
  • 学会等名: 38th COSPAR Scientific Assembly
  • 発表場所: Bremen, Germany Bremen Exhibition & Conference Center
  • 年月日: 2010-07-20
• [学会発表] An isolated magnetic flux tube filled with dense plasma in the plasmasphere observed by KAGUYA (2010)
  • 著者名/発表者名: Murakami, G., I.Yoshikawa, Y.Obana, K.Yoshioka, A.Yamazaki, M.Kagitani, M.Taguchi, M.Kikuchi, S.Kameda, M.Nakamura
  • 学会等名: EGU General Assembly 2010
  • 発表場所: Vienna, Austria Austria Center Vienna
  • 年月日: 2010-05-03
• [学会発表] BepiColombo 水星探査計画に向けた紫外光検出器の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 村上豪, 吉岡和夫, 酒井恒一, 本間達朗, 吉川一朗
  • 学会等名: 第11回惑星圏研究会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2010-03-16
• [学会発表] 「かぐや」による撮像が明らかにしたプラズマ圏の子午面構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村上豪, SELENE UPIチーム
  • 学会等名: 第126回地球電磁気・地球惑星圏学会秋学会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2009-09-28
• [学会発表] Global images of the plasmasphere from the meridian perspective observed by KAGUYA (2009)
  • 著者名/発表者名: Murakami, G., I.Yoshikawa, Y.Obana, K.Yoshioka, G.Ogawa, A.Yamazaki, M.Kagitani, M.Taguchi, M.Kikuchi
  • 学会等名: IAGA 11th Scientific assembly
  • 発表場所: Sopron, Hungary
  • 年月日: 2009-08-28
• [学会発表] Meridional distribution of the plasmapause observed by Telescope for Extreme Ultraviolet onboard KAGUYA spacecraft (2009)
  • 著者名/発表者名: Murakami, G., Y.Obana, K.Yoshioka, G.Ogawa, I.Yoshikawa, A.Yamazaki, M.Kagitani, M.Taguchi, M.Kikuchi
  • 学会等名: The AOGS 2009 6th Annual General Meeting
  • 発表場所: Singapore Singapore Suntec
  • 年月日: 2009-08-12
• [学会発表] Image of the cold plasma around the Earth observed by Telescope of Extreme Ultraviolet(TEX)onboard KAGUYA : Geoscience from the Moon (2009)
  • 著者名/発表者名: Murakami, G., I.Yoshikawa, A.Yamazaki, K.Yoshioka, Y.Obana, W.Miyake, M.Taguchi, M.Kikuchi, M.Nakamura
  • 学会等名: the 27th International Symposium on Space Technology and Science (27th ISTS)
  • 発表場所: Tsukuba
  • 年月日: 2009-07-09
• [学会発表] 「かぐや」搭載極端紫外光望遠鏡が捉えたプラズマ圏の子午面構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村上豪, SELENE UPIチーム
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2009年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2009-05-18
• [学会発表] 「かぐや」が捉えた地球近傍ヘリウムイオンの密度分布 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村上豪, 江沢福紘, 尾花由紀, 吉岡和夫, 小川源太郎, 吉川一朗, 他
  • 学会等名: 第10回惑星圏研究会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2009-03-18
• [学会発表] IMAP・EUVIの開発現状 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村上豪, 吉川一朗, 吉岡和夫, 小川源太郎, 尾花由紀, 崎敦, 斉藤昭則
  • 学会等名: 第23回大気圏シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙科学研究本部
  • 年月日: 2009-02-27
• [学会発表] The high-resolution microchannel plate detector for FUV spectroscopy in the BepiColombo Mission (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Murakami, F. Ezawa, K. Yoshioka, I. Yoshikawa, Eric Chassefiere, Jean-Luc Maria
  • 学会等名: the 37th COSPER Scientific Assembly
  • 発表場所: モントリオール
  • 年月日: 2008-07-15
• [学会発表] Development of the High-resolution FUV Detector for the BepiColombo Mission (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Murakami, F. Ezawa, K. Yoshioka, I. Yoshikawa
  • 学会等名: the 26th International Symposium on Space Technology and Science (26th ISTS)
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2008-06-05
• [備考]
  • URL: http://www-space.eps.s.u-tokyo.ac.jp/group/yoshikawa-lab/introduction/murakami.html
• [備考]
  • URL: http://www-space.eps.s.u-tokyo.ac.jp/group/yoshikawa-lab/introduction/murakami.html