高精度形状モデルに基づく小惑星イトカワの分光データ解析

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17K05639
• 研究機関: 会津大学
• 研究代表者: 平田 成 会津大学, コンピュータ理工学部, 上級准教授 (80372655)
• 研究分担者: 出村 裕英 会津大学, コンピュータ理工学部, 教授 (10360009) ; 北里 宏平 会津大学, コンピュータ理工学部, 准教授 (50550597)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 小惑星 / イトカワ / はやぶさ / 地理情報システム / リュウグウ / はやぶさ2 / 分光 / 形状モデル

研究実績の概要

研究の最終年度は、1) 当初目標に掲げた小惑星探査機はやぶさによる小惑星Itokawaの分光データ解析, 2) 研究基盤としての3次元地理情報システムAiGISの改良, 3) 小惑星探査機はやぶさ2による小惑星Ryuguの形状モデル高精度化と分光データ解析を並行して進めた。第1項では、分光カメラAMICA画像の全ピクセルDBの改良を進め、多波長での小惑星表面の光散乱特性の解析を行った。第2項では他の外部資金研究プロジェクトとの協業により、画像データ取扱機能の再強化、地理情報データの取扱機能の強化、小惑星三次元形状モデルの可視化機能の強化を進めた上で、コミュニティでの利用促進も図った。第3項では複数手法で構築されたRyuguの形状モデルを組み合わせて、地形再現度が高く、小惑星固定座標系に合わせこみの済んだ高解像度・高精度の全球形状モデルと局所領域地形モデルを構築することに成功した。これらのモデルを用いて小惑星の重力場計算を行い、表層での物質移動過程と地形・分光学的な特徴の議論を行えるようになった。また、副産物として源泉となった画像データ取得時の探査機位置・姿勢の高精度な推定を行うことにも成功している。さらに第1項、第2項で得られている知見やツールをRyugu観測データにも適用することを試みて、良好な結果を得た。成果の外部発表は、速報性が重要となる第3項に関する内容を重点的に進め、複数の査読付き論文を共著で出版したほか、本研究の組織メンバが主著者の論文も投稿中または準備中である。

備考

開発したソフトウェアAiGISおよび観測データなどを一般及び研究コミュニティ向けに公開している.

研究成果

• [国際共同研究] Applied Physics Laboratory(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Applied Physics Laboratory
• [雑誌論文] A generalised methodology for analytic construction of 1:1 resonances around irregular bodies: Application to the asteroid Ryugu’s ejecta dynamics (2020)
  • 著者名/発表者名: Soldini Stefania、Takanao Saiki、Ikeda Hitoshi、Wada Koji、Yuichi Tsuda、Hirata Naru、Hirata Naoyuki
  • 雑誌名: Planetary and Space Science 巻: 180 ページ: 104740～104740
  • DOI: 10.1016/j.pss.2019.104740
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The spatial distribution of impact craters on Ryugu (2020)
  • 著者名/発表者名: Hirata, N., Morota, T., Cho, Y., Kanamaru, M., Watanabe, S.-I., Sugita, S., Hirata, N., et al.
  • 雑誌名: Icarus 巻: 338 ページ: 113527～113527
  • DOI: 10.1016/j.icarus.2019.113527
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Improving Hayabusa2 trajectory by combining LIDAR data and a shape model (2020)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, K., Noda, H., Ishihara, Y., Senshu, H., Yamamoto, K., Hirata, N. et al.
  • 雑誌名: Icarus 巻: 338 ページ: 113574～113574
  • DOI: 10.1016/j.icarus.2019.113574
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Highly porous nature of a primitive asteroid revealed by thermal imaging (2020)
  • 著者名/発表者名: Okada, T., Fukuhara, T., Tanaka, S., Taguchi, M., Arai, T., Senshu, H., Sakatani, N., Shimaki, Y., Demura, H. et al.
  • 雑誌名: Nature 巻: 579 ページ: 518～522
  • DOI: 10.1038/s41586-020-2102-6
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Dynamic precise orbit determination of Hayabusa2 using laser altimeter (LIDAR) and image tracking data sets (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, K., Otsubo, T., Matsumoto, K., Noda, H., Namiki, N., Takeuchi, H., Ikeda, H., Yoshikawa, M., Yamamoto, Y., Senshu, H., Mizuno, T., Hirata, N. et al.
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 72 ページ: 85
  • DOI: 10.1186/s40623-020-01213-2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Sample collection from asteroid (162173) Ryugu by Hayabusa2: Implications for surface evolution (2020)
  • 著者名/発表者名: Morota, T., Sugita, S., Cho, Y., Kanamaru, M., Tatsumi, E., Sakatani, N., Honda, R., Hirata, N. et al.
  • 雑誌名: Science 巻: 368 ページ: 654～659
  • DOI: 10.1126/science.aaz6306
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] An artificial impact on the asteroid (162173) Ryugu formed a crater in the gravity-dominated regime (2020)
  • 著者名/発表者名: Arakawa, M. et al.
  • 雑誌名: Science 巻: 368 ページ: 67～71
  • DOI: 10.1126/science.aaz1701
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Boulder size and shape distributions on asteroid Ryugu (2019)
  • 著者名/発表者名: Michikami, T., Honda, C., Miyamoto, H., Hirabayashi, M., Hagermann, A., Irie, T., Nomura, K., Ernst, C.M., Kawamura, M., Sugimoto, K., Tatsumi, E., Morota, T., Hirata, N., Noguchi, T., Cho, Y., Kameda, S., Kouyama, T., Yokota, Y., Noguchi, R., Hayakawa, M., Hirata, N., Honda, R. et al.
  • 雑誌名: Icarus 巻: 331 ページ: 179～191
  • DOI: 10.1016/j.icarus.2019.05.019
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Multivariable statistical analysis of spectrophotometry and spectra of (162173) Ryugu as observed by JAXA Hayabusa2 mission (2019)
  • 著者名/発表者名: Barucci M. A. et al.
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 629 ページ: A13～A13
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201935851
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Shape Reconstruction of the Asteroid Ryugu with Structure-from-Motion Method (2020)
  • 著者名/発表者名: Hirata, N. Sugiyama, T. Hirata, N. Tanaka, S. Nishikawa, N. Noguchi, R. Shimaki, Y. Gaskell, R. Palmer, E. Matsumoto, K. Senshu, H. Yamamoto, Y. Murakami, S. Ishihara, Y. Sugita, S. Morota, T. Honda, R. Arakawa, M. Ogawa, K. Tsuda, Y. Watanabe, S.
  • 学会等名: 51st Lunar and Planetary Science Conference
  • 国際学会
• [備考] ARC-Space
  • URL: https://arcspace.jp/
• [備考] Hayabusa2 Science Data Archives
  • URL: http://darts.isas.jaxa.jp/planet/project/hayabusa2/