極周回成層圏テレスコープ（風神）を用いた金星大気変動現象の研究

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H03734
• 研究機関: 立教大学
• 研究代表者: 田口 真 立教大学, 理学部, 教授 (70236404)
• 研究分担者: 吉田 和哉 東北大学, 工学研究科, 教授 (00191578) ; 渡邉 誠 岡山理科大学, 理学部, 准教授 (10450181) ; 高橋 幸弘 北海道大学, 理学研究院, 教授 (50236329) ; 坂本 祐二 東北大学, 工学研究科, 特任准教授 (50431523) ; 中野 壽彦 大分工業高等専門学校, 機械工学科, 助教 (50748986) ; 莊司 泰弘 大阪大学, 工学研究科, 助教 (70582774)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 大気球実験

研究実績の概要

極周回成層圏テレスコーププロジェクト(FUJIN)は観測対象としていた木星が南半球に入り、北極からは観測しづらくなるため、新たに2018年8月にスウェーデン・キルナにあるESRANGEにおいて金星を観測対象とした気球実験の実施に目標を設定した。2016年度は実際にフライトに供するゴンドラのサブシステムの製作を進めた。カセグレン望遠鏡の焦点を高度軸から取り出すための第３鏡は追尾エラー補正のための２軸可動マウントに搭載される。２軸可動マウントを気球フライト時の気圧下で放電せずに使用できるタイプに変更した。また、２軸可動マウントを光軸周りに回転させる機構を製作した。光学系アライメント調整を行うため、レーザーを光源とした治具を考案し、製作した。望遠鏡観測用カメラ、スターセンサー、サンセンサーに用いるCCDカメラの動作確認を行った。経緯台の高度軸及び方位軸を駆動するためのステッピングモーターを５相モーターから２相モーターに変更するために機種選定をした。関連する研究として、「あかつき」搭載中間赤外カメラのデータを解析し、下層大気で発生した定在重力波が雲層上端高度(～65 km)に巨大な弓状の温度アノマリを形成することを発見した。JAXAから発出された「小規模計画」の公募にFUJINワーキンググループから海外気球実験を提案した。研究成果及び観測計画を4編の査読付き雑誌論文、及び国際金星シンポジウム（オックスフォード、4月）、日本地球科学連合（千葉市、5月）アジアオセアニア地球科学会（北京、8月）、米国天文学会（パサデナ、10月）、日本天文学会（名古屋市、10月）、地球電磁気・地球惑星圏学会（福岡市、11月）、大気球シンポジウム（相模原市、11月）において発表した。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本研究経費は、気球実験のためのゴンドラ製作費を賄う。気球実験経費は１桁ほど予算規模が大きいため、別途求めなければならない。昨年度はJAXAの小規模プロジェクトの公募がなく、気球実験経費を確保できなかった。

今後の研究の推進方策

今年度、JAXA小規模計画の提案を出している。5月初めにヒアリングの予定である。小規模計画が採択されれば、研究は加速されるであろう。非採択の場合には、目標を新たに定める。いずれにしても、今年度はゴンドラの製作・試験を進める。

研究成果

• [雑誌論文] Large stationary gravity wave in the atmosphere of Venus (2017)
  • 著者名/発表者名: Tetsuya Fukuhara, Masahiko Futaguchi, George L. Hashimoto, Takeshi Horinouchi, Takeshi Imamura, Naomoto Iwagaimi, Toru Kouyama, Shin-ya Murakami, Masato Nakamura, Kazunori Ogohara, Mitsuteru Sato, Takao M. Sato, Makoto Suzuki, Makoto Taguchi, Seiko Takagi, Munetaka Ueno, Shigeto Watanabe, Manabu Yamada, et al.
  • 雑誌名: Nature Geoscience 巻: 10 ページ: 85-88
  • DOI: 10.1038/NGEO2873
  • 査読あり
• [雑誌論文] Infrared cameras onboard Venus Orbiter Akatsuki (2016)
  • 著者名/発表者名: Naomoto Iwagami, Takehiko Satoh, Makoto Taguchi, Takeshi Imamura, and Masato Nakamura
  • 雑誌名: J. Jpn Soc. Infrared Science & Technology 巻: 26 ページ: 5-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] AKATSUKI returns to Venus (2016)
  • 著者名/発表者名: Masato Nakamura, Takeshi Imamura, Nobuaki Ishii, Takumi Abe, Yasuhiro Kawakatsu, Chikako Hirose, Takehiko Satoh, Makoto Suzuki, Munetaka Ueno, Atsushi Yamazaki, Naomoto Iwagami, Shigeto Watanabe, Makoto Taguchi, Tetsuya Fukuhara, Yukihiro Takahashi, Manabu Yamada, Masataka Imai, Shoko Ohtsuki, et al.
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 68 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s40623-016-0457-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] FUJIN-2: Balloon Borne Telescope for Optical Observation of Planets (2016)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Shoji, Makoto Taguchi, Toshihiko Nakano, Atsunori Maeda, Masataka Imai, Yuya Goda, Makoto Watanabe, Yukihiro Takahashi, Yuji Sakamoto, and Kazuya Yoshida
  • 雑誌名: Trans. JSASS Aerospace Tech. Japan 巻: 14 ページ: Pk_95-Pk_102
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] LIRによって観測された金星雲頂高度における温度構造とその時間変化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 神山 徹、田口 真、福原哲哉、佐藤隆雄、二口将彦、はしもとじょーじ、今村 剛
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2016-11-19 – 2016-11-23
• [学会発表] あかつき中間赤外カメラによる金星極域大気温度構造の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高村真央、神山 徹、田口 真、福原哲哉、今村 剛、佐藤隆雄、二口将彦、はしもとじょーじ、鈴木 睦、岩上直幹、佐藤光輝、高木聖子、上野宗孝、中村正人
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2016-11-19 – 2016-11-23
• [学会発表] 金星大気中に発見された巨大定在重力波 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田口 真、神山 徹、今村 剛、堀之内武、福原哲哉、二口将彦、はしもとじょーじ、岩上直幹、村上真也、小郷原一智、佐藤光輝、佐藤隆雄、鈴木 睦、高木聖子、上野宗孝、渡部重十、山田 学、山崎 敦、中村正人
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2016-11-19 – 2016-11-23
• [学会発表] 極周回成層圏テレスコープ(FUJIN)による惑星大気観測計画 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田口 真、高村真央、砂口大樹、吉田和哉、坂本祐二、中野壽彦、莊司泰弘、高橋幸弘、今井正尭、渡辺 誠
  • 学会等名: 大気球シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙科学研究所（神奈川県相模原市）
  • 年月日: 2016-11-01 – 2016-11-02
• [学会発表] 金星雲頂高度に発見された巨大重力波 (2016)
  • 著者名/発表者名: 福原哲哉、はしもとじょーじ、堀之内武、今村 剛、岩上直幹、神山 徹、村上真也、中村正人、小郷原一智、佐藤光輝、佐藤隆雄、鈴木 睦、田口 真、高木聖子、上野宗孝、渡部重十、山田 学
  • 学会等名: 日本気象学会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2016-10-26 – 2016-10-28
• [学会発表] A bow-shaped thermal structure traveling upstream of the zonal wind flow of Venus atmosphere (2016)
  • 著者名/発表者名: Makoto Taguchi, Tetsuya Fukuhara, Takeshi Imamura, Toru Kouyama, Masato Nakamura, Takao M. Sato, Munetaka Ueno, Makoto Suzuki, Naomoto Iwagami, Mitsuteru Sato, George L. Hashimoto, and Seiko Takagi
  • 学会等名: DPS 48/EPSC 11
  • 発表場所: Pasadena (U.S.A.)
  • 年月日: 2016-10-16 – 2016-10-21
• [学会発表] Venusian Cloud-Top Temperature Observed by Akatsuki/LIR (2016)
  • 著者名/発表者名: Makoto Taguchi, Testuya Fukuhara, Takeshi Imamura, Masato Nakamura, Takao M. Sato, Naomoto Iwagami, George Hashimoto, Toru Kouyama, Munetaka Ueno, Mitsuteru Sato, Seiko Takagi, Makoto Suzuki
  • 学会等名: Asia Oceania Geoscience Society
  • 発表場所: Beijing (China)
  • 年月日: 2016-07-31 – 2016-08-05
• [学会発表] あかつき搭載中間赤外カメラによる金星雲頂温度観測の初期結果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田口 真、福原哲哉、今村 剛、中村正人、鈴木 睦、佐藤 隆雄、神山 徹、岩上直幹、はしもとじょーじ、佐藤光輝、高木聖子、上野宗孝
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県千葉市）
  • 年月日: 2016-05-22 – 2016-05-26
• [学会発表] Initial results of the Venusian cloud-top temperature observations by Akatsuki/LIR (2016)
  • 著者名/発表者名: Taguchi, M., T. Fukuhara, T. Imamura, M. Nakamura, M. Suzuki, T. M. Sato, N. Iwagami, M. Ueno, G. L. Hashimoto, T. Kouyama, S. Takagi, and M. Sato
  • 学会等名: International Venus Conference 2016
  • 発表場所: Oxford (U.K.)
  • 年月日: 2016-04-04 – 2016-04-08