相対VLBIによる月重力場の精密測定

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11440135
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 河野 宣之 国立天文台, 地球回転研究系, 教授 (10186116)
• 研究分担者: 並木 則行 九州大学, 理学部, 助手 (50274428) ; 加藤 隆二 国立天文台, 宇宙科学研究所, 助教授 (10249930) ; 花田 英夫 国立天文台, 地球回転研究系, 助教授 (60132677) ; 安田 茂 鹿児島大学, 工学部, 助手 (30253909) ; 林 理三雄 鹿児島大学, 工学部, 教授 (70244259)
• キーワード: 相対VLBI / 月重力場 / ドプラー / スピン

研究概要

本研究は平成11年度から3年目に入り、大きな成果を上げることができた。すなわち、相対VLBIデータのアークを伸ばして、月周辺で1.5mの誤差で位置推定が可能であることをルナ・プロスペクターの観測データを用いて確かめた。また、観測されるドプラー周波数のスピン、章動、姿勢変化の影響等を明らかにし、宇宙飛翔体のVLBIとドプラーによる3次元位置決定のソフトウェアをほぼ完成させることができた。これは来年度我が国の火星探査機"のぞみ"の追跡に利用される予定になっており、実用の段階に入った。またこの成果の一部は学位論文としてもまとめられた。
電離層の短周期変化(20分以下)ドプラーへの影響は未だ補正できていない。現在2つの方法で補正することを進めている。すなわち宇宙科学研究所・臼田宇宙空間観測所に設置されたTEC(Total Electron Content)メータによる観測方向の電離層密度の変化を推定する方法、および国土地理院のGSP網データを用いて推定を試みており、来年度完成させる予定である。これが完成すると、視線方向のドプラーを0.1mm/s、視線に垂直な方向はVLBIで約1mの誤差内で測定できる世界最高精度3次元位置測定の全システムができ上がることになり、本研究の目標である月重力場の推定精度を現在最高のものより更に1.5桁改善が可能になる。今年度の成果により、最終年度に当る来年度にこの目標を達成できる見通しを得た。

研究成果

• [文献書誌] Kawano N., M.Hosokawa, H.Hanada, et al.: "Inverse VLBI Method for Planetodesy"Journal of the Geodetic Society of Japan. 45・3. 181-203 (1999)
• [文献書誌] Namiki N., H.Hanada, T.Tsubokawa, N.Kawano: "Selenologocal experiments of SELENE : Relay satellite, differential VLBI and laser altimeter"Adv.Space Res.. 23・11. 1817-1820 (1999)
• [文献書誌] Hanada H., K.Heki, N.Kawano, M.Ooe, et al.: "Observations of Lunar Physical Librations and Gravitational Fields in Japanese Lunar Missions in the Near Future"Proc. IAU Colloquim 178. 208. 627-630 (1999)
• [文献書誌] 鶴田誠逸, 宮崎智行, 花田英夫, 堀江雄二, 奥高洋, 河野宣之, 他: "SELENE計画におけるVLBI用月面電波源の熱制御と低熱伝導同軸ケーブルの開発"国立天文台報. 4, 4. 171-180 (2000)
• [文献書誌] Ping J., Y.Kono, A.Tsuchiya, N.Kawano: "Effects on Doppler frequency measurement due to the spin and a phase pattern of an antenna onboard a spacecraft"Journal of the Geodetic Society of Japan. 46, 3. 187-202 (2000)
• [文献書誌] Kawano N., H.Hanada, T.Iwata, Y.Koyama: "Differential VLBI observations among a lunar orbiter, the Moon and a QSO"Proceedings of the 1st IVS General Meeting. (2000)
• [文献書誌] Jinsong Ping, Yusuke Kono, Atsushi Tsuchiya, Nobuyuki Kawano: "Effects on Doppler Frequency Measurement due to the Spin and a Phase Delay Pattern of an Antenna Onboard a Spacecreft"Journal of the Geodetic Society of Japan, Vol.46, No.3. 187-212 (2000)
• [文献書誌] Jinsong Ping, Yusuke Kono, Nobuyuki Kawano, Koji Matsumoto: "How S/C Tip-off and Free Nutation Affect Doppler Tracking in SELENE"Journal of the Geodetic Society of Japan, Vol.47, No.1. 576-582 (2001)