マイクロサテライト・地上観測連携による高々度放電発光と地球ガンマ線現象の解明

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19002002
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 高橋 幸弘 Tohoku University, 東北大学・大学院・理学研究科, 講師 (50236329)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 和哉 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00191578) ; 坂野井 健 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (80271857) ; 坂本 祐二 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (50431523) ; 高島 健 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部宇宙プラズマ研究系, 准教授 (10298193) ; 三谷 烈史 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部宇宙プラズマ研究系, 助教 (70455468)
• Keywords: TLE / スプライト / 地球ガンマ線 / TGF / 大学衛星 / 小型科学衛星 / 雷放電 / 地上観測

Research Abstract

本研究課題では、3つのテーマ:1.高々度発光現象(TLE)のメカニズムの解明、2.地球ガンマ線(TGF)のメカニズムの解明、3.グローバルな雷放電活動とそれらの大気及び電離圏・磁気圏への影響の定量的理解、を達成するために、A.マイクロサテライトの開発・製作・打上、および得られたデータの解析、B.ローカルな地上観測キャンペーンと永続的地上モニタリング観測の実施、C.統合的なデータ解析とメカニズム解明のためのシミュレーションを柱とした研究計画を実施している。19年度は以下の項目について進展があり、概ね当初の予定通りにプロジェクトが進行している。
A.JAXAによる2008年度打上の相乗り衛星公募に応募し採択された。JAXAの担当職員と打合せを行い、搭載のためのインターフェースと契約を進めた。また、人工衛星地上間通信に必要な周波数を確保するために、総務省の担当者と連絡をとって国際調整及び免許申請の書類作成を行い、併せて院生が免許講習に通い、従事者免許を取得した。衛星の製作は、特注部品の仕様決定、市販部品の選定、購入を経て、衛星本体がほぼ完成し、電気的な総合試験の準備が完了した。また、つくばのJAXA設備を用いて振動試験を実施した。仙台の地上アンテナおよび送受信設備の設置場所・方法について検討し、ほぼ目処が立った。またスウェーデン・キルナ局の設置について、当地の会社と交渉・検討した。
B.アジアでの集中観実施に向けて、電波観測機器を製作し、台湾・台南に設置した。さらにタイの観測候補地を視察し、当地の大学と協議を進めた。
C.新規衛星の打上げに向けて、これまでに得られた人工衛星、大気球、地上電波観測ネットワークのデータを解析し、TLEおよびTGFの発生条件と定量的な現象理解に大きな進展があった。また、太陽活動と雷放電の全球活動について新たな関係を見いだした。

Research Products

• [Journal Article] Global distributions and occurrence rates of transient luminous events (2008)
  • Author(s): Alfred B. Chen, Cheng-Ling Kuo, Yi-Jen Lee, Han-Tzong Su1, Rue-Ron Hsu, Jyh-Long Chern, Harald U. Frey, Stephen B. Mende, Yukihiro Takahashi, Hiroshi Fukunishi6, Yeou-Shin Chang, Tie-Yue Liu and Lou-Chuang Lee
  • Journal Title: J. Geophys. Res (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Parameterisation of the chemical effect of sprites in the middle atmosphere (2008)
  • Author(s): Enell, C. -F., E. Arnone, T. Adachi, O. Chanrion, P. T. Verronen, A. Seppala, T. Neubert, T. Ulich, E. Turunen, Y. Takahashi, and R.-R. Hsu
  • Journal Title: Ann. Geophys 26 Pages: 13-17
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Modeling elves observed by FORMOSAT-2 satellite (2007)
  • Author(s): Kuo, Cheng-Ling, A. B. Chen, Y. J. Lee, L. Y. Tsai, R. K. Chou, R. R. Hsu, H. T. Su, L. C. Lee, S. A. Cummer, H. U. Frey, S. B. Mende, Y. Takahashi, and H. Fukunishi
  • Journal Title: J. Geophys. Res. 112 Pages: Doi:10.1029/2007JA012407 A11312
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Halos generated by negative cloud-to-ground lightning (2007)
  • Author(s): H. U. Frey, S. B. Mende, S. A. Cummer, J. Li, T. Adachi, H. Fukunishi, Y. Takahashi, A. B. Chen, R.-R. Hsu, H.-T. Su, Y.-S. Chang
  • Journal Title: Geophys. Res. Lett 34 Pages: Doi:10.1029/2007GL030908 L18801
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Development of the sprite and lightning imaging system onboard the SPRITE-SAT (2007)
  • Author(s): M. Sato, Y. Takahashi, T. Sakanoi, S. Kondo, Y. Kasaba, K. Yoshida, Y. Sakamoto, T. Takashima, and S. Ueda
  • Organizer: American Geophysical Union, Fall meeting
  • Place of Presentation: San Francisco, USA
  • Year and Date: 20071210-14
• [Presentation] 大学小型科学衛星SPRITE-SATによるスプライト及び地球ガンマ線の観測 (2007)
  • Author(s): 高橋 幸弘, 上田 真也, 坂野井 健, 近藤 哲志, 佐藤 光輝, 吉田 和哉, 坂本 祐二and S. Ueda
  • Organizer: 地球電磁気・地球惑星圏学会 秋季大会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2007-09-30
• [Book] 地文台によるサイエンス(「スプライト・雷放電の宇宙からの観測」を担当執筆) (2008)
  • Author(s): 牛尾知雄、高橋幸弘、佐藤光輝, 他
  • Total Pages: 270(205-210)
  • Publisher: ユニバーサル・アカデミー・プレス