ロケット放出リチウムを用いた昼間熱圏における中性大気風速の精密計測

• 研究課題/領域番号: 23540525
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 超高層物理学
• 研究機関: 高知工科大学
• 研究代表者: 山本 真行 高知工科大学, 工学部, 教授 (30368857)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2013年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円); 2012年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2011年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
• キーワード: リチウム放出 / 三次元計測 / 三角測量 / 中性大気風 / 日米共同ロケット実験 / 昼間 / 熱圏大気 / 観測ロケット / 熱圏風速測定 / 共鳴散乱光 / 航空機観測 / 月明 / 熱圏 / 中性大気 / 風速

研究概要

地球温暖化等グローバルな地球大気の理解に重要な熱圏大気の精密測定は難しい。希薄大気中では太陽紫外線等により1%未満が電離しプラズマ大気としてレーダー等で計測できる一方、99%以上を占める中性大気計測は非常に困難で熱圏の理解を阻んできた。観測ロケット放出TMA(トリメチルアルミニウム)による人工発光雲の光学的追跡から夜間の高度160 km付近までの中性風計測手法が確立されたが、昼間の観測手段は未確立であった。我々はロケット放出リチウム(Li)の太陽共鳴散乱光を用い昼間熱圏中性大気風の測定技術を確立するため日米共同ロケット実験を2013年7月に実施し20分間の発光雲観測に成功、同測定技術を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Rocket-borne Lithium ejection system for neutral wind measurement (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Habu, M.-Y. Yamamoto, S. Watanabe, and M. F. Larsen
  • 雑誌名: An Introduction to Space Instrumentation ページ: 53-62
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sounding Rocket/Ground-based Observation Campaign for Medium-Scale Traveling Ionospheric Disturbances (MSTID) (2013)
  • 著者名/発表者名: Mamoru Yamamoto, Akinori Saito, Yuichi Otsuka, Tatsuhiro Yokoyama, Masa-yuki Yamamoto, Takumi Abe, Shigeto Watanabe, Keigo Ishisaka, Miguel F. Larsen, Rob Pfaff, Paul Bernhardt
  • 雑誌名: ISTS 巻: 2013-m-22
  • URL: http://archive.ists.or.jp/upload_pdf/2013-m-22.pdf
• [雑誌論文] Development of a measurement method of upper atmospheric wind by using Lithium releases (2013)
  • 著者名/発表者名: Masa-yuki Yamamoto, Shigeto Watanabe, Mamoru Yamamoto, Takumi Abe, Hiroto Habu
  • 雑誌名: ISTS 巻: 2013-m-17
  • URL: http://archive.ists.or.jp/upload_pdf/2013-m-17.pdf
• [雑誌論文] WINDs Campaign - Ion-Neutral Coupling in the Thermosphere - (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Watanabe, T. Abe, H. Habu, Y. Kakinami, M.-Y. Yamamoto, M. Yamamoto
  • 雑誌名: ISTS 巻: 2013-m-20
  • URL: http://archive.ists.or.jp/upload_pdf/2013-m-20.pdf
• [雑誌論文] Rocket-borne Lithium ejection system for neutral wind measurement (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Habu, M.-Y. Yamamoto, S. Watanabe, M. F. Larsen
  • 雑誌名: An Introduction to Space Instrumentation 巻: 1 ページ: 53-62
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sounding Rocket/Ground-based Observation Campaign for Medium-Scale Traveling Ionospheric Disturbances (MSTID) (2013)
  • 著者名/発表者名: Mamoru Yamamoto, Akinori Saito, Yuichi Otsuka, Tatsuhiro Yokoyama, Masa-yuki Yamamoto, Takumi Abe, Shigeto Watanabe, Keigo Ishisaka, Miguel F. Larsen, Rob Pfaff, Paul Bernhardt
  • 雑誌名: International Symposium on Space Technology and Science 巻: 2013
• [雑誌論文] Development of a measurement method of upper atmospheric wind by using Lithium releases (2013)
  • 著者名/発表者名: Masa-yuki Yamamoto, Shigeto Watanabe, Mamoru Yamamoto, Takumi Abe, Hiroto Habu
  • 雑誌名: International Symposium on Space Technology and Science 巻: 2013
• [雑誌論文] WINDs Campaign - Ion-Neutral Coupling in the Thermosphere - (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Watanabe, T. Abe, H. Habu, Y. Kakinami, M-Y. Yamamoto, M. Yamamoto
  • 雑誌名: International Symposium on Space Technology and Science 巻: 2013
• [雑誌論文] Rocket-borne Lithium ejection system for neutral wind measurement (2013)
  • 著者名/発表者名: Habu, H., Yamamoto, M.-Y., Watanabe, S., Larsen, M.F.
  • 雑誌名: An introduction to space instrumentation 巻: 1 ページ: 0-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] リチウム宇宙花火を打ち上げろ 宇宙ロケット実験で育てる日本独自の技術 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山本 真行
  • 雑誌名: 月刊 星ナビ（一般向け雑誌） 巻: 第13巻 第４号 ページ: 7-7
• [雑誌論文] リチウムガス噴射装置(LES)の研究開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 羽生 宏人, 荒川 聡, 阿部 琢美, 吉田裕二, 山本 真行, 渡部 重十, 山本 衛
  • 雑誌名: 宇宙航空研究開発機構研究開発報告 巻: Vol.10, No.11 ページ: 1-19
• [学会発表] Lithium and TMA release experiment in midnight lower thermosphere in the full moon condition (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本 真行, 渡部 重十, 羽生 宏人, 山本 衛, 阿部 琢美, 柿並 義宏, 古田裕規, Larsen Miguel
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 高知
• [学会発表] サウンディングロケットによる超高層大気の観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡部 重十, 阿部 琢美, 古田 裕規, 羽生 宏人, 柿並 義宏, 山本 衛, 山本真行, Larsen Miguel
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 高知
• [学会発表] Sounding rocket/ground-based observation campaign to study medium-scale traveling ionospheric disturbance (MSTID) (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本 衛, 斎藤 享, 横山 竜宏, 津川卓也, 石坂 圭吾, 山本 真行, 羽生 宏人, 渡部 重十, 阿部 琢美, Seemala Gopi, Bernhardt Paul A., Larsen Miguel
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 高知
• [学会発表] 日米共同ロケット実験による昼間下部熱圏リチウム共鳴散乱光の観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木原 大城, 柿並 義宏, Miguel F. Larsen, Lucas Hurd, 羽生 宏人, 山本真行
  • 学会等名: 第134回地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 高知
• [学会発表] Observations of upper atmosphere by sounding rockets (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Watanabe, T. Abe, Y. Furuta, H. Habu, Y. Kakinami, M.-Y. Yamamoto, M. Yamamoto, M. F. Larsen
  • 学会等名: MTI meeting
  • 発表場所: Tokyo
  • 招待講演
• [学会発表] Development of a measurement method of upper atmospheric wind by using Lithium releases (2013)
  • 著者名/発表者名: Masa-yuki Yamamoto, Shigeto Watanabe, Mamoru Yamamoto, Takumi Abe, Hiroto Habu
  • 学会等名: The 29th International Symposium on Space Technology and Science (ISTS)
  • 発表場所: Nagoya
• [学会発表] WINDs Campaign - Ion-Neutral Coupling in the Thermosphere - (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Watanabe, T. Abe, H. Habu, Y. Kakinami, M.-Y. Yamamoto, M. Yamamoto
  • 学会等名: The 29th International Symposium on Space Technology and Science (ISTS)
  • 発表場所: Nagoya
• [学会発表] Sounding Rocket/Ground-based Observation Campaign for Medium-Scale Traveling Ionospheric Disturbances (MSTID) (2013)
  • 著者名/発表者名: Mamoru Yamamoto, Akinori Saito, Yuichi Otsuka, Tatsuhiro Yokoyama, Masa-yuki Yamamoto, Takumi Abe, Shigeto Watanabe, Keigo Ishisaka, Miguel F. Larsen, Rob Pfaff, Paul Bernhardt
  • 学会等名: The 29th International Symposium on Space Technology and Science (ISTS)
  • 発表場所: Nagoya
• [学会発表] S/N estimation for Lithium release experiments under daytime and moonlight conditions (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本 真行, Miguel F. Larsen, 阿部 琢美, 羽生 宏人, 渡部 重十, 山本衛
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] Lithium Release Experiments in the Thermosphere (2013)
  • 著者名/発表者名: Shigeto Watanabe, Takumi Abe, Yuuki Furuta, Yoshihiro Kakinami, Masa-yuki Yamamoto
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] Observation of atmospheric gravity waves by lithium release from sounding rocket (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuki Furuta, Shigeto Watanabe, Takumi Abe, Hiroto Habu, Yoshihiro Kakinami, Masa-yuki Yamamoto
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会 第132回講演会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] WIND-2リチウム放出実験による熱圏中性風の観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田 隼也, 谷 直道, 村上 睦彦, 森永 隆稔, 山本 真行, 渡部 重十
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会 第132回講演会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] Lithium Release Experiments in the Thermosphere (2012)
  • 著者名/発表者名: Shigeto Watanabe, Takumi Abe, Hiroto Habu, Yoshihiro Kakinami, Masa-yuki Yamamoto
  • 学会等名: AOGS 2012
  • 発表場所: Singapore
  • 招待講演
• [学会発表] Sounding rocket/ground-based observation campaign to study Medium-Scale Traveling Ionospheric Disturbances (MSTID) (2012)
  • 著者名/発表者名: Mamoru Yamamoto, Akinori Saito, Tatsuhiro Yokoyama, Yuichi Otsuka, Masa-yuki Yamamoto, Takumi Abe, Shigeto Watanabe, Keigo Ishisaka, Miguel Larsen, Robert Pfaff, Paul Bernhardt
  • 学会等名: COSPAR 2012
  • 発表場所: India
  • 招待講演
• [学会発表] Lithium release rocket experiments in evening, dawn, and daytime thermosphere (2012)
  • 著者名/発表者名: Masa-yuki Yamamoto, Shigeto Watanabe, Hiroto Habu, Takumi Abe, Miguel F. Larsen, Mamoru Yamamoto, Tatsuhiro Yokoyama, Yoshihiro Kakinami
  • 学会等名: JpGU 2012
  • 発表場所: Chiba
• [学会発表] Lithium WINDs Campaign -Lithium Releases from Sounding Rockets in the Thermosphere- (2012)
  • 著者名/発表者名: Shigeto Watanabe, Takumi Abe, Yuki Furuta, Hroto Habu, Yoshihiro Kakinami, Masa-yuki Yamamoto
  • 学会等名: JpGU 2012
  • 発表場所: Chiba
  • 招待講演
• [学会発表] Sounding rocket/ground-based observation campaign to study Medium-Scale Traveling Ionospheric Disturbances (MSTID) (2012)
  • 著者名/発表者名: Mamoru Yamamoto, Akinori Saito, Tatsuhiro Yokoyama, Yuichi Otsuka, Masa-yuki Yamamoto, Takumi Abe, Shigeto Watanabe, Keigo Ishisaka, Miguel F. Larsen, Robert F. Pfaff, Paul Bernhardt
  • 学会等名: JpGU 2012
  • 発表場所: Chiba
• [学会発表] ロケット放出リチウムによる中性大気風プロファイル計測と問題点 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本 真行, 渡部 重十, 阿部 琢美, 山本 衛, Miguel F. Larsen, 羽生 宏人
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会 第130回講演会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] WIND-2 リチウム放出実験の条件設定と明け方熱圏中性大気風の初期解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷 直道, 山本 真行
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会 第130回講演会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] 日米共同ロケット実験による昼間下部熱圏リチウム共鳴散乱光観測の挑戦とWIND-2 実験による定量的検証 (2011)
  • 著者名/発表者名: 村上 睦彦, 山本 真行, 渡部 重十, 柿並 義宏, 堺 正太朗, Miguel F. Larsen
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会 第130回講演会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] ロケットと地上からの複合観測による中緯度電離圏の観測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本 衛, 阿部 琢美, 渡部 重十, 齊藤昭則, 大塚 雄一, 横山 竜宏, 山本 真行, Paul A. Bernhardt, Miguel F. Larsen, Robert F. Pfaff
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会第130回講演会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] ロケット・地上複合観測による中緯度電離圏波動の生成機構の研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本 衛, 齊藤 昭則, 大塚 雄一, 横山竜宏, 山本 真行, 阿部 琢美, 羽生 宏人, 渡部 重十, R. F. Pfaff, M. F. Larsen
  • 学会等名: JpGU 2011
  • 発表場所: Chiba
• [学会発表] ロケット放出リチウムによる中性大気プロファイル計測と問題点 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本真行, 渡部重十, 阿部琢美, 山本 衛, Miguel F. Larsen, 羽生宏人
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会 第130回講演会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Observations of upper atmosphere by sounding rockets
  • 著者名/発表者名: S. Watanabe, T. Abe, Y. Furuta, H. Habu, Y. Kakinami, M.-Y. Yamamoto, M.Yamamoto, M. F. Larsen, WINDs team
  • 学会等名: 中間圏・熱圏・電離圏（MTI）研究会
  • 発表場所: NiCT
  • 招待講演
• [学会発表] サウンディングロケットによる超高層大気の観測
  • 著者名/発表者名: 渡部 重十, 阿部 琢美, 古田 裕規, 羽生 宏人, 柿並 義宏, 山本 衛, 山本 真行, Larsen Miguel
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 高知
• [学会発表] Sounding rocket/ground-based observation campaign to study medium-scale traveling ionospheric disturbance (MSTID)
  • 著者名/発表者名: 山本 衛, 斎藤 享, 横山 竜宏, 津川 卓也, 石坂 圭吾, 山本 真行, 羽生 宏人, 渡部 重十, 阿部 琢美, Seemala Gopi, Bernhardt Paul A., Larsen Miguel
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 高知
• [学会発表] 日米共同ロケット実験による昼間下部熱圏リチウム共鳴散乱光の観測
  • 著者名/発表者名: 木原 大城, 柿並 義宏, Larsen Miguel, Hurd Lucas, 羽生 宏人, 山本 真行
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 高知
• [学会発表] Lithium and TMA release experiment in midnight lower thermosphere in the full moon condition
  • 著者名/発表者名: Masa-yuki Yamamoto, Shigeto Watanabe, Hiroto Habu, Mamoru Yamamoto, Takumi Abe, Yoshihiro Kakinami, Yuki Furuta, Miguel Larsen
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 高知
• [学会発表] Lithium release experiments in daytime and moonlit thermosphere
  • 著者名/発表者名: Masa-yuki Yamamoto, Yoshihiro Kakinami, Shigeto Watanabe, Miguel Larsen, Hiroto Habu, Takumi Abe, Mamoru Yamamoto, Robert Pfaff
  • 学会等名: COSPAR 2014
  • 発表場所: Moscow, Russia
• [学会発表] Lithium release rocket experiments in evening, dawn, and daytime thermosphere
  • 著者名/発表者名: YAMAMOTO, Masa-yuki, WATANABE, Shigeto, Hiroto Habu, ABE, Takumi, LARSEN, Miguel F., YAMAMOTO, Mamoru, YOKOYAMA, Tatsuhiro, KAKINAMI, Yoshihiro
  • 学会等名: JpGU 2012
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] WINDs Campaign -Lithium Releases from Sounding Rockets in the Thermosphere-
  • 著者名/発表者名: WATANABE, Shigeto, ABE, Takumi, FURUTA, yuuki, Hiroto Habu, KAKINAMI, Yoshihiro, YAMAMOTO, Masayuki
  • 学会等名: JpGU 2012
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] Sounding rocket/ground-based observation campaign to study Medium-Scale Traveling Ionospheric Disturbances (MSTID)
  • 著者名/発表者名: YAMAMOTO, Mamoru, SAITO, Akinori, YOKOYAMA, Tatsuhiro, OTSUKA, Yuichi, YAMAMOTO, Masa-yuki, ABE, Takumi, WATANABE, Shigeto, ISHISAKA, Keigo, Miguel Larsen, Rob Pfaff, Paul Bernhardt
  • 学会等名: JpGU 2012
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] Observation of atmospheric gravity waves by lithium release from sounding rocket
  • 著者名/発表者名: Yuki Furuta; Shigeto Watanabe; Takumi Abe; Hiroto Habu; Yoshihiro Kakinami; Masa-yuki Yamamoto
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会 第１３２回講演会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] WIND-2リチウム放出実験による熱圏中性風の観測
  • 著者名/発表者名: 山田隼也; 谷直道; 村上睦彦; 森永隆稔; 山本真行; 渡部重十
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会 第１３２回講演会
  • 発表場所: 札幌
• [備考] 冬の夜空に輝く「宇宙花火」を見てみよう! ~WIND-2ロケット実験~
  • URL: http://www.kochi-tech.ac.jp/kut_J/event/wind-2/
• [備考] 2011 年度第2 次観測ロケット実験の実施について
  • URL: http://www.isas.jaxa.jp/j/topics/topics/2011/1109_rocket.shtml
• [備考] 観測ロケットS-520-26 号機 打上げ終了
  • URL: http://www.isas.jaxa.jp/j/topics/topics/2012/0112_s520-26.shtml
• [備考] 宇宙花火を見てみよう! ~ JAXA S-310-42/S-520-27 ロケット実験~
  • URL: http://www.ele.kochi-tech.ac.jp/rocket2013/
• [備考] 2013 年度第一次観測ロケット実験の実施について
  • URL: http://www.isas.jaxa.jp/j/topics/topics/2013/0521_s-310-42.shtml
• [備考] 観測ロケットS-310-42 号機/S-520-27号機 打上げ終了
  • URL: http://www.isas.jaxa.jp/j/topics/topics/2013/0720_s-310-42.shtml
• [備考] 2013.7.20~ 宇宙花火出現!? S-310-42号ロケット実験を観察しよう
  • URL: http://sendaiuchukan.jp/event/news/2013-7.html
• [備考] NASA's Independence Day Fireworks from Wallops Investigates Earth's Global Daytime Dynamo Current
  • URL: http://www.universetoday.com/103286/nasas-independence-day-fireworks-from-wallops-investigate-earths-global-daytime-dynamo-current/
• [備考] NASA Wallops Rocket Mission January 29 Prepping for Future Projects
  • URL: http://www.nasa.gov/centers/wallops/news/west129.html
• [備考] NASA Launches Rocket from Wallops Flight Facility in Virginia
  • URL: http://www.nasa.gov/centers/wallops/news/westpost.html
• [備考] NASA Sounding Rocket Daytime Dynamo Launch Postponed
  • URL: http://www.nasa.gov/mission_pages/sounding-rockets/news/electrical-dynamo.html
• [備考] NASA's Daytime Dynamo Experiment Deploys Lithium to Study Global Ionospheric Communications Disruptions
  • URL: http://www.universetoday.com/103087/nasas-daytime-dynamo-experiment-deploys-lithium-to-study-global-ionospheric-communications-disruptions/
• [備考] Two Rockets Successfully Launched From Wallops
  • URL: http://www.nasa.gov/content/two-rockets-successfully-launched-from-wallops/
• [備考] 2013/07/24, 高知新聞, 「熱圏」夜間観測も成功(高知工科大学や宇宙航空研究機構チーム)
  • URL: http://www.ele.kochi-tech.ac.jp/news/2013.html#0724
• [備考] 2013/07/23, 徳島新聞, 海陽で「宇宙花火」丸岡さん撮影成功
  • URL: http://www.topics.or.jp/localNews/news/2013/07/2013_13744702802715.html
• [備考] 2012/01/12, アストロアーツ, 宇宙花火も観測! 延期していた観測ロケットの打ち上げに成功
  • URL: http://www.astroarts.co.jp/news/2012/01/12fireworks/index-j.shtml
• [備考] 2012/01/12, 共同通信, 風の流れ調べるロケット打ち上げ 空に輪状の「宇宙花火」
  • URL: http://www.47news.jp/CN/201201/CN2012011201001107.html
• [備考] ISASトピックス, 観測ロケットS-310-42号機／S-520-27号機 打上げ終了
  • URL: http://www.isas.jaxa.jp/j/topics/topics/2013/0720_s-310-42.shtml
• [備考] Sounding Rockets Launched from the Marshall Is.
  • URL: http://www.nasa.gov/mission_pages/sounding-rockets/news/evex-0507.html
• [備考] Daytime Dynamo Rocket Launch
  • URL: http://www.nasa.gov/content/daytime-dynamo-rocket-launch/
• [備考] 冬の夜空に輝く「宇宙花火」を見てみよう！ ～ＷＩＮＤ－２ロケット実験～
  • URL: http://www.kochi-tech.ac.jp/kut_J/event/wind-2/
• [備考] 観測ロケットS-520-26号機 打上げ終了
  • URL: http://www.isas.jaxa.jp/j/topics/topics/2012/0112_s520-26.shtml
• [備考] Pfaff Daytime Dynamo-NASA Wallops Flight Facility
  • URL: http://sites.wff.nasa.gov/code840/pfaff.html
• [備考] 宇宙航空研究開発機構
  • URL: http://www.isas.jaxa.jp/j/topics/topics/2012/0112_s520-26.shtml
• [備考] 高知工科大学
  • URL: http://www.kochi-tech.ac.jp/kut_J/event/wind-2/