研究課題
電離圏に特有の現象である電離圏ダイナモや電離圏プラズマ密度擾乱の解明にとって中性大気とプラズマの相互作用の理解は重要な鍵である。超高層大気を議論する上でこのような相互作用、特に運動量輸送は欠かせないパラメータであるが地上の実験では測定することが出来ず、宇宙空間で観測する以外に方法は無い。しかし残念ながら、電離圏においてイオンドリフト速度を高精度に直接観測できる小型の測定器を開発できる研究者は現在日本にはいない。本研究では日本がこれらの重要な観測を自らが実現できるよう、電離圏におけるイオンドリフト速度および密度の推定を可能にする観測ロケット・人工衛星搭載用小型測定器の開発を行った。2019年度までに測定器のセンサ部、電気回路部をそれぞれ試作した後に組み上げを行い、測定器の基本構成は完成させた。2020年度にはこの測定器の基本性能の確認に重点を置き、研究を進めた。新型コロナ感染拡大の影響により所属機関に入構できない期間が生じ、研究を希望通りに進められない時期があったため当初予定通りの進捗は得られなかったが可能な範囲で研究を前進させるように努めた。2021年度はこれまでの成果を基に測定器の基本性能を確認するため、スペースチェンバー内部に電離圏プラズマを模擬する環境を作り、開発した測定器を用いてデータの取得を行った。データの解析によりイオン密度とイオン温度を推定したところ、妥当な値が得られた。更に、本測定器を観測ロケットに搭載した場合の適応性について詳細に検討を行うと共に、実験データを基により精確に測定を行うための改善点について検討を加えた。
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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