| 研究領域 | 太陽地球圏環境予測：我々が生きる宇宙の理解とその変動に対応する社会基盤の形成 |
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| 研究課題/領域番号 |
15H05813
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| 研究機関 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 |
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研究代表者 |
石井 守 国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波計測研究所宇宙環境インフォマティクス研究室, 室長 (20359003)
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| 研究分担者 |
佐藤 達彦 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力基礎工学研究センター, 研究主幹 (30354707)
齋藤 享 国立研究開発法人電子航法研究所, 航法システム領域, 主幹研究員 (40392716)
冨澤 一郎 電気通信大学, 宇宙・電磁環境研究センター, 准教授 (50111696)
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| 研究期間 (年度) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| キーワード | 宇宙天気 / 電波伝搬 / 衛星帯電 / 人体被ばく |
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| 研究実績の概要 |
太陽活動を主な源とする「宇宙天気」は我々の生活に深くかかわっている。特に現在の高度ICT社会は激甚宇宙天気現象に対して脆弱であるが、その対策は不十分である。当研究は宇宙天気のユーザーとの密な情報交換・情報共有のもとに宇宙天気現象が現在の社会に与える影響を定量的に評価し必要な対策を取るためのハザードマップを作成するほか、ユーザーのヒアリングを通じて宇宙天気情報の有用な展開のためのアプリケーション開発を進める。また、宇宙天気のうち太陽・太陽風、磁気圏および電離圏の各領域ごとに開発されているモデル・シミュレーションコードの結合に関する検討を進める。現在までの研究経過は以下のとおりである。
・宇宙天気関連の学術的成果についてパラメータや空間・時間分布および分解能等の情報と、事業者が必要とする利用法から算出した同様の情報を比較検討し、ギャップ解析により実現時期をもとに分類した。ユーザーに親和性の高い情報を提供するアプリケーション開発に着手した。衛星スペックまでを考慮した「テーラーメイド宇宙天気」や、電波伝搬シミュレータの開発、電力網の配置や地下電気伝導度を考慮した電力網ハザードシミュレータ、宇宙ステーション・航空機における被ばくシミュレータについて具体的なロードマップを作成し開発に着手した。
・本課題の他の班との議論により、それぞれの班の成果として想定されるモデルおよびシミュレーションコードを有機的に結合する検討を開始した。それぞれのコードのアウトプットおよびインプットパラメータを整理し、整合性を検討した。
・宇宙天気災害としてのカテゴリ分類や、フレアの規模によって生じうる現象の整理を行い、それぞれの規模に応じた実利用への影響を検討した。
上記検討を行うため宇宙天気ユーザー協議会を立ち上げ、連携研究者、研究協力者および宇宙天気情報を必要と想定される事業者との会合を実施し、意見交換を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
（１）研究成果と事業者ニーズとのギャップ解析およびユーザーフレンドリーなアプリケーション開発：これまでの研究成果およびこのプロジェクトにおいてA02～A04 から得られると想定される学術的成果の両者についてパラメータや空間・時間分布および分解能等の情報と、事業者が必要とする利用法から算出した同様の情報を比較検討し、ギャップ解析により実現時期をもとに分類した。ギャップ解析を行う中で事業者のニーズに沿う情報の検討を行い、既存および将来の成果を用いて「死の谷」を乗り越えユーザーに親和性の高い情報を提供するアプリケーション開発に着手した。衛星周辺の宇宙環境の監視および予報に留まらず、その環境下において衛星スペックまでを考慮したシステム開発（「テーラーメイド宇宙天気」）や、短波通信および衛星測位に対して実際にそれぞれのユーザーの利用するシステムにどのような影響がみられるかを示す電波伝搬シミュレータの開発、電力網の配置や地下電気伝導度を考慮した電力網ハザードシミュレータ、宇宙ステーション・航空機における被ばくシミュレータなどについて具体的なロードマップを作成し開発に着手した。
（２）モデル・シミュレーションコード結合の検討：A02-04班との議論により、それぞれの班の成果として想定されるモデルおよびシミュレーションコードを有機的に結合する検討を開始した。それぞれのコードのアウトプットおよびインプットパラメータを整理し、整合性を検討した。
（３）宇宙天気災害に向けた科学提言のためのハザードマップ整備：宇宙天気災害としてのカテゴリ分類や、フレアの規模によって生じうる現象の整理を行い、それぞれの規模に応じた実利用への影響を検討する。
上記3点の検討を行うため、宇宙天気ユーザー協議会を立ち上げ、連携研究者、研究協力者および宇宙天気情報を必要と想定される事業者との会合を実施し、意見交換を行った。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成28年度以降には、他の研究領域から最新の研究成果が発出されると期待されることから、その情報を適宜、実利用事業者との検討に加えていく。
（１）ギャップ解析によるニーズ・シーズマッチング：前年度に検討したギャップ解析に対して、新たな学術成果を反映させ再検討を進める。また新たに得られた学術成果を、情報通信研究機構の定業業務である宇宙天気予報の中で評価するとともに、A02～A04に対してニーズのフィードバックを行う。前年度に検討した「ユーザーフレンドリーなアプリケーション開発」を具体的に進めるとともに、より有用な情報提供を目指してその成果を事業者とともに評価する。
（２）モデル・シミュレーションコード結合の検討：A02～A04から発出された新たな宇宙天気シミュレーションおよびモデルコードについて、そのモデル間結合を実利用に適した形で実現するための検討、開発を行う。またそのコードの評価を行い、モデル改善に向けた提案を各班にフィードバックする。
（３）宇宙天気ハザードマップ整備：前年度検討した宇宙天気災害のカテゴリ分類に従って、通信や衛星不具合、測位誤差増大、電力線への影響など利用の立場から被害想定を行う作業を進める。特に、激甚宇宙天気災害で発生すると思われる電力線への影響について、A02班で検討するGICサブグループの結果を反映し可能な限り詳細な推定を進める。また、短波通信、衛星測位および人体被ばくなど複数の要因が影響する航空機運用については、国際民間航空機関（ICAO）での宇宙天気情報利用義務化の動向を踏まえ、必要に応じて本課題で得られた知見を入力文書として展開するとともに、今後議論されるICAO運用マニュアルに反映させるための活動を行う。
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