| 研究課題/領域番号 |
23K03495
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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17020:大気水圏科学関連
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| 研究機関 | 高知工科大学 |
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研究代表者 |
山本 真行 高知工科大学, システム工学群, 教授 (30368857)
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| 研究分担者 |
枝本 雅史 成蹊大学, 理工学部, 助教 (60909860)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2024年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2023年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 高層大気観測 / 超低周波音計測 / 高高度小型気球 / 成層圏探査 / 超低周波音観測 / 滑空回収型小型気球 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
地震・噴火・津波・土砂災害・極端気象現象等により励起され地球大気中を長距離伝搬する超低周波音は，遠隔観測により波源位置やエネルギー（規模）の推定に利用できる．しかし，地上で発生した超低周波音が成層圏や中間圏，熱圏を迂回し地上遠方に到達するなど，長距離伝搬する低周波音波の到来時刻や減衰率の観測値が線形理論予測と一致しない問題がある．成層圏での高頻度直接計測が実現すればブレークスルーが期待されるが，回収型の小型気球機器を開発する必要があった．本課題では新規技術開発により実用域に入った滑空回収型小型気球を用い，高層大気音波伝搬路中での直接計測に挑む．
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| 研究実績の概要 |
地震・噴火・津波・土砂災害・極端気象現象等の地球物理学的要因や人為的爆発現象等によって超低周波音が発生し，地球大気中を長距離伝搬することが知られている．超低周波音の観測により，音源となる現象が生じた位置や，現象の規模が推定できる．超低周波音観測網を構築・運用することで，遠方で発生した高エネルギー現象の検知が可能となり，災害の検知にも寄与すると考えられる．
超低周波音は地球大気中を長距離伝搬するが，その音波伝搬路には未解明の部分が多い．本研究では，滑空回収型小型気球を用いた上空大気観測によって，3次元音波伝播経路の解明を試みる．
本年度は，上空大気観測にむけたシステム開発として，大分県の久住滑空場において2回の小型気球搭載モジュール滑空試験を行った．このモジュールは，計測システムと，アクチュエーターを含む制御システムをパラフォイルに吊り下げたものである．第1回試験では音波計測モジュールを搭載しない状態で滑空試験を行い，安定した飛行が確認された．第2回試験では音波計測モジュールを搭載した滑空試験を行い，飛行の安定性および，音波計測モジュールの正常動作が確認された．
また，気球運用時に必要となる長距離通信システムの性能試験として，宮崎県において約25 kmの見通し通信試験を行った．概ね安定した通信であったものの，機体が特定の方向を向いた際にアンテナ感度が低下する現象が見られたため，高高度への放球試験を行う前に原因の解明と設計変更が必要と想定される．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
2023年度は滑空システムおよび音波計測システムの開発・動作試験を行った．動作試験において概ね満足できる結果を得られており，通信の安定性の向上など若干の改善を行うことで放球実験を実施可能な状況に至ると考えられる．当初予定していた飛翔実験を2023年度に実施できなかったが，気球搭載システムの動作試験結果が良好であったことを踏まえ，2024年度に実施する予定である．
インターステラテクノロジズ社の民間ロケットMOMOの利用については，同社の状況により困難となった．
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| 今後の研究の推進方策 |
当初予定していた，インターステラテクノロジズ社の民間ロケットMOMOの利用については，同社ならびに射場運営会社の整備スケジュール等により2024～2025年度の実施が困難となった．そのため，今後の研究においては，滑空回収型小型気球システム単独での安定した運用を目指し，システムの改良，運用試験，および観測結果の評価を行う．2024年度前半の放球試験を目標とし，システムの最終確認および実施自治体等との調整を進める．
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