地球大気・電離圏の研究

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地球大気・電離圏の研究

私たちの研究グループでは、衛星・ロケット・気球などの観測をもとに、地球大気・電離圏の研究を行なっています。

「あけぼの」衛星による地球電離圏の観測

「あけぼの」衛星に搭載した「熱的電子エネルギー分布測定器 (TED)」の観測データを解析し、地球の磁気圏・電離圏の構造や、そこで起こる様々な現象を研究しています。

「あけぼの」衛星は、オーロラ粒子の加速と関係する磁気圏の現象を研究することを目的として、1989年2月22日にM-3SIIロケット4号機によって内之浦の鹿児島宇宙空間観測所から打ち上げられた科学衛星です。「あけぼの」はすでに15年以上にわたって運用を行ってきていますが、オーロラ撮像カメラを除くすべての機器がいまだに正常に働いており、太陽活動の完全な1サイクル(約11年)の観測を達成しました。

「熱的電子エネルギー分布測定器 (TED)」の観測データの解析は、特に、極電離圏からのイオン流出についての定量的研究や、低高度のプラズマ圏の熱的構造を調べることに大きく寄与し、そのデータは世界のすべての関心がある科学者に公開されています。

観測ロケットによる地球の超高層大気・電離圏の研究

観測ロケットに搭載する測定器を開発し、ロケット実験で得られた観測データを解析することで、超高層大気や電離圏の研究を行っています。

観測ロケットは、地球を周回する人工衛星と比べると、観測できる領域も狭く、飛翔時間も5〜10分程度と短いという欠点があります。しかし、衛星や気球が到達できない高度60〜200kmの領域においてその場(in-situ)の観測を行なえるという点で、依然として有力な観測手段(プラットホーム)です。また、衛星よりもコストが数10〜100倍程度安くできるので、衛星に搭載する測定器の試験に用いるなどの使い方もされています。

現在、宇宙科学研究本部が使用している観測ロケットは3機種あり、観測の目的(到達高度や搭載重量など)によって使い分けられています。

さらに、宇宙科学研究本部では、宇宙との複数回の往還が可能な再使用ロケットを開発中です。このようなプラットホームが観測ロケットとして使用できるようになると、コストが安くなるだけでなく、特に観測の空間・時間分解能が格段に向上するので、全く新しいサイエンスが生まれる可能性があります。

以下のサイトでは、私たちの研究グループが関わった最近のロケット観測実験について、概要とデータを公開しています。