| 研究課題/領域番号 |
20H01963
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 |
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研究代表者 |
篠原 育 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (20301723)
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| 研究分担者 |
高島 健 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (10298193)
寺本 万里子 九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (10614331)
三谷 烈史 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (70455468)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2022年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)
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| キーワード | 放射線変動 / 波動粒子相互作用 / 多点観測 / 超小型衛星 / 高エネルギー電子計測器 / CdTe半導体 / 高エネルギー電子 / 放射線帯 / CdTe半導体検出器 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
地球をはじめとする磁場をもつ惑星には，その周辺に高エネルギーの粒子が補足されている放射線帯が存在する．これまでの宇宙空間における衛星・探査機の観測により，加速領域の空間的な広がりを把握することの限界から，放射線帯の形成・変動メカニズムの全体像の理解に向けた大きな課題が見えてきた．本研究の概要は,この課題の解決に向けて，地球・惑星磁気圏における高エネルギー電子のグローバルな変動現象を観測するための超多点観測の実現を目指し，超小型衛星搭載の高エネルギー電子検出器を開発して，その軌道上実証を行うことである．
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| 研究成果の概要 |
放射線帯の高エネルギー電子の生成・消失の重要なメカニズムの一つと考えられている波動－粒子相互作用について，放射線帯の大局的な変動への寄与の定量的な理解に必要な多点観測を実現するために，超小型衛星に搭載可能な小型高エネルギー電子計測器を開発し，軌道上実証を目指した．CdTe半導体検出器を電子計測器に応用することにより，超小型衛星の厳しいリソース制約を満たしながらも，100 keVから5 MeVまでの電子を計測する装置を開発することができ，九州工業大学が開発した超小型衛星への搭載を完了した．電子計測器は衛星搭載後の試験も問題無くクリアし，超小型衛星は国際宇宙ステーションから宇宙空間に放出された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高エネルギー電子計測として，Si半導体に加え，高いエネルギーに対する検出効率の高いCdTe半導体を導入することで，1Uサイズでも 5 MeV以上の高エネルギー側までエネルギー分解能の高い計測ができる見通しを示した．この成果は，電力制限の厳しい超小型衛星や深宇宙探査における高エネルギー電子計測の搭載可能性を広げるものである．将来の超小型衛星による超多点観測網に高性能な高エネルギー電子計測器を搭載することで，地球や惑星の全球的な高エネルギー粒子をモニターすることは，科学的な意義だけではなく，宇宙環境変動の高精度予測に向けた観測基盤の獲得することであり，人類の宇宙利用の発展を支えることにつながる．
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