| 研究課題/領域番号 |
19K03954
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分17010:宇宙惑星科学関連
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| 研究機関 | 北海道情報大学 |
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研究代表者 |
柿並 義宏 北海道情報大学, 情報メディア学部, 教授 (00437758)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | 宇宙天気 / カスプ / 極域熱圏中性大気密度異常 / 観測ロケット / 宇宙花火 / 共鳴散乱 / 中性大気風 / プラズマドリフト / 熱圏大気密度異常 / 化学物質放出 / バリウム / ストロンチウム / スバールバル諸島 / 熱圏大気風 / 中性大気密度異常 / サウンディングロケット |
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| 研究開始時の研究の概要 |
人工衛星は大気の空気抵抗を受けて姿勢や軌道を変化させる．人工衛星に影響を与える熱圏中性大気の密度分布に未知の異常上昇が極域カスプで見つかった．この密度異常の原因を明らかにするためには，この場所でのジュール加熱を見積もる必要がある．それを調べるためには熱圏大気風とその場での電場を同時に計測する必要がある．太陽極端紫外光により短時間でイオン化するバリウムとイオン化しないストロンチウムを観測ロケットから高度100 km付近に放出し，発光するそれらの動きを地上から追跡することにより熱圏大気風とプラズマドリフト速度を同時に計測する．電場はプラズマドリフト速度から見積もることができる．
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| 研究成果の概要 |
極域に存在する地球カスプ領域の高度400 kmで，これまで知られていなかった局所的な中性大気密度の増加が見つかった．成因を明らかにするためにはその場の中性大気風及びイオンドリフトを計測する必要がある．そこで，本研究ではロケットから発光するガス（バリウム・ストロンチウム）を放出することで，それらを計測し，極域熱圏大気密度上昇の解明することを目的とする．コロナ禍の下，ロケット実験は2度実施され，そのうち，1回は十分に計測ができた．しかし，対象領域から外れた場所にガスが放出されたため，成因を明らかにするまでには至らなかった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
民間を含め，多くの人工衛星を利用するようになった現在，衛星の軌道や姿勢に影響を与える熱圏の大気密度を正確に予測することは，安全な衛星運用に必要不可欠である．衛星が飛び交う高度に，これまで知られていなかった大気の構造が存在することは，衛星運用にとって大きな影響を与える．成因を明らかにすることで，コンピュータシミュレーションに物理プロセスを組み込むことができ，大気密度の予測を正確にすることで安全な宇宙利用が可能となる．
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