はやぶさ地球帰還時の大気圏再突入衝撃波による可聴下音波及び励起地震動の精密観測

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22403005
• 応募区分: 海外学術
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 平松 良浩 金沢大学, 自然システム学系, 准教授 (80283092)
• 研究分担者: 山本 真行 高知工科大学, 工学部, 准教授 (30368857) ; 古本 宗充 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (80109264)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: はやぶさ / インフラサウンド / 地震動 / 大気―地表面カップリング / エネルギー伝搬係数

研究概要

本年度は、平成22年度に豪州にて取得した「はやぶさ」帰還時のインフラサウンド記録および地震記録、光学観測記録を用いて、(1) インフラサウンドと地震動の同一地点・同時観測から大気－地表面カップリング過程におけるエネルギー伝搬効率の解明、および (2) 流星への応用による流星物質のサイズ（直径）推定を行った。
(1) 大気圧変動と地動との変換過程を理解するために、それぞれのスペクトル記録を用いて伝達関数を定義した。また、大気中の衝撃波から固体地球の振動へのエネルギー伝搬係数は、過剰圧やその他の観測値から、約0.5％と見積もられた。この値はStardust の再突入時データから得られる値（約2％）よりはやや小さい。これらの結果から火球現象における大気から固体地球へのエネルギー伝搬係数はせいぜい数％のオーダーであることが予想される。
(2) ReVelle (1976) の理論式に対して、観測結果に基づく係数の修正を行った。過去に日本で衝撃波励起の地震動が観測された3つの火球（宮古、関東、神戸）(Ishihara et al., 2003; 2004) に係数修正後の理論式を適用すると、大気圏突入前の火球サイズとして、宮古火球では～1 m、関東火球では～5 m、神戸火球では～0.5 mとの推定結果が得られた。
上記の結果について、学術雑誌への発表6件（査読有5件）、国際会議3件・国内会議1件の学会発表を行った。

現在までの達成度 (区分)

理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Trajectory estimation of the Hayabusa spacecraft during atmospheric disintegration (2013)
  • 著者名/発表者名: Shoemaker, M., Van der Ha, J., Abe, S., and Fujita, K
  • 雑誌名: Journal of Spacecraft and Rockets 巻: 50 ページ: 326-336
  • DOI: DOI:10.2514/1.A32338
  • 査読あり
• [雑誌論文] Infrasound/seismic observation of the Hayabusa reentry: Observations and preliminary results (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishihara, Y., Hiramatsu, Y., Yamamoto, M.-Y., Furumoto, M., Fujita, K
  • 雑誌名: Earth Planets 巻: 64 ページ: 655-660
  • DOI: DOI:10.5047/eps.2012.01.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of acoustic/infrasonic/seismic waves generated by hypersonic re-entry of the HAYABUSA capsule and fragmented parts of the spacecraft (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, M.-Y., Ishihara, Y., Hiramatsu, Y., Kitamura, K., Ueda, M., Shiba, Y., Furumoto, M., Fujita, K.
  • 雑誌名: PASJ 巻: 63 ページ: 971-978
  • 査読あり
• [雑誌論文] An overview of JAXA's ground-observation activities for HAYABUSA reentry (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujita, K., Yamamoto, M.-Y., Abe, S., Ishihara, Y., Iiyama, O., Kakinami, Y., Hiramatsu, Y., Furumoto, M., Shoemaker, M., Ueda, M., Shiba, Y., Suzuki, M.
  • 雑誌名: PASJ 巻: 63 ページ: 961-969
  • 査読あり
• [雑誌論文] Trajectory of HAYABUSA reentry determined from multisite TV observations (2012)
  • 著者名/発表者名: Ueda, M., Shiba, Y., Yamamoto, M.-Y., Fujita, K., Watanabe, J., Sato, M., Abe, S., Kakinami, Y., Uehara, S., Okamoto, S., Fujiwara, Y., Tanabe, Y.
  • 雑誌名: PASJ 巻: 63 ページ: 947-953
  • 査読あり
• [雑誌論文] 「はやぶさ」リエントリー時のインフラサウンド・地震動観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平松良浩, 石原吉明, 山本真行, 古本宗充, 藤田和央
  • 雑誌名: 月刊地球 巻: 34 ページ: 560-565
• [学会発表] Infrasound and seismic observation of the Hayabusa reentry: Burst signals and air-to-ground coupling process
  • 著者名/発表者名: Ishihara, Y., Hiramatsu, Y., Yamamoto, M.-Y., Furumoto, M., Fujita, K.
  • 学会等名: AGU 2012 Fall Meeting
  • 発表場所: Moscone Center (USA)
• [学会発表] はやぶさリエントリーのインフラサウンド・地震観測
  • 著者名/発表者名: 石原吉明, 平松良浩, 山本真行, 古本宗充, 藤田和央
  • 学会等名: 2012年日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉）
• [学会発表] Acoustic/infrasonic/seismic waves induced by hypersonic reentry of HAYABUSA capsule and mother spacecraft
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, M.-Y., Ishihara, Y., Hiramatsu, Y., Furumoto, M., Fujita, K.
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society 2012
  • 発表場所: Resort World Convention Centre (Singapore)
• [学会発表] Observation of Infrasonic/Acoustic/Seismic Waves Induced by Hypersonic Reentry of Hayabusa
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, M.-Y., Ishihara, Y., Hiramatsu, Y., Furumoto, M., Fujita, K.
  • 学会等名: Asteroids, Comets, Meteors 2012
  • 発表場所: TOKI Messe (Niigata)
• [備考] はやぶさの衝撃波音
  • URL: http://earth.s.kanazawa-u.ac.jp/hayabusa.html