| 研究課題/領域番号 |
18KK0100
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| 研究機関 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 |
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研究代表者 |
淺村 和史 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (50321568)
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| 研究分担者 |
野村 麗子 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 国際宇宙探査センター, 研究開発員 (30637690)
三谷 烈史 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (70455468)
細川 敬祐 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (80361830)
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| 研究期間 (年度) |
2018-10-09 – 2022-03-31
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| キーワード | 脈動オーロラ / 観測ロケット / 高エネルギ電子の降り込み |
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| 研究実績の概要 |
脈動オーロラは、数keVから数十keVのエネルギーを持つ電子が、宇宙空間から地球の超高層大気に向かって間欠的に降り込んでくることで発生すると考えられている。一方、脈動オーロラ発生時には、よりエネルギーの高い、準相対論的高エネルギー電子も同時に降り込んでいるというモデルが提案されている。このモデルは放射線帯構成電子の消失過程の理解に寄与するなど重要と考えられる。しかし、これまでのところ十分な高時間分解能で数 MeV に達する高エネルギー電子を脈動オーロラ発生時に直接観測した例はない。
我々は脈動オーロラ発生時の高エネルギー電子観測を実現するため、米国 NASA の観測ロケット計画 (LAMP) に提案段階から参画している。本研究では高エネルギー電子観測器、オーロラカメラなどの観測機器パッケージ (PARM2) を開発し、LAMP 観測ロケットに搭載、打ち上げ、観測を行う。
これまで日本側開発機器 PARM2 に関する NASA とのインターフェース調整を行ったほか、観測機器の開発を行った。また、NASA にて行われた LAMP 計画のデザインレビューに参加した。PARM2 は複数の観測機器で構成されるが、電源、通信に関するロケットインターフェースを一つの専用装置 (COMMON-E) に集めている。このため、機構部分のインターフェース調整は必要であるものの、各観測機器について基本的に PARM2 内部で開発を可能としている。そして、各観測機器について、機構設計、詳細電気設計、および各開発要素における性能試験を行った。なお、2020年度は新型コロナウイルスの影響により、NASA による LAMP 観測ロケットおよび搭載機器の開発が中断し、打ち上げも延期となった。また、日本側開発機器についても各研究機関における出張などの抑制を受け、一部の試験を2021年度に延期している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
2019年初頭の米国連邦機関閉鎖によって NASA が閉鎖されたため、インターフェース調整に時間を要した。また、新型コロナウイルスの影響を受け、2019年度末より NASA 側の開発が中断した。日本においても出張抑制などが行われており、機器の試験などに遅れが生じた。一方、NASA Wallops Flight Facility において LAMP ロケットのデザインレビューが行われ、ロケットインターフェースなどの調整も行った。この調整を受け、COMMON-E (ロケットとの電気的インターフェースを担う装置)、および単体試験を行うためのロケットインターフェース模擬装置について設計・製作を行うことができた。なお、もともと2019年度冬季に予定されていた打ち上げは、新型コロナウイルスの影響などにより 2021年度冬季に延期となっており、2021年4月時点では日本側機器の準備状況に問題はない。
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| 今後の研究の推進方策 |
LAMP 観測ロケット搭載観測器開発を継続する。打ち上げの延期を受け、日本側機器は性能確認、調整を入念に行ってきた。今後、米国で行われる噛み合わせ試験に向け、PARM2 全機器 (HEP, AIC1, AIC2, MIM, COMMON-E) 結合試験、機械環境試験などを行い、米国に輸送する。また、LAMP 観測ロケット実験では脈動オーロラ発生時に高エネルギー電子観測を行うため、打ち上げ期間中にオーロラ光学観測、電波観測などの地上支援観測が必要である。地上支援観測は打ち上げのタイミングを決定するためにも重要であり、日本側も高速オーロラカメラなどをロケット飛翔軌道直下周辺に展開することとしている。LAMP 観測ロケットはアラスカ / Poker Flat から打ち上げられる予定であり、現地における観測場所の確保や機器運搬、運用などについて、NASA やアラスカ大学などとの調整を行う。なお、現在の打ち上げ予定時期は 2021年度冬季となっており、打ち上げ運用に参加するほか、地上支援観測を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウイルスの影響により、本年度に予定していた機器試験及び観測ロケット打ち上げが延期となったため、次年度使用額が生じた。
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