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Presentation Transcript

  1. 資料5-1 ISAS-宇宙ユニットに関する研究協力について

  2. これまでの経緯と概算要求提案 宇宙ユニットとISASの共同研究として「宇宙環境の総合理解と人類の生存圏としての宇宙環境の利用に関する研究」をFY2010-FY2013年に実施 • 2010年:宇宙ユニットに「宇宙総合学ISAS連携研究部門」を設置 • 理学分野:太陽物理学を基軸とした太陽地球環境の研究 • 工学分野:宇宙生存圏に向けた宇宙ミッションデザイン工学に関する研究 • 専任教員3名:磯部洋明特定講師(理学)、浅井歩特定助教(理学)、坂東麻衣特定助教(工学)+併任教員 • 予算: 3000万円/年(FY2010-2012年) • 2012年秋、磯部特定講師(学際融合センタ—へ)、坂東特定助教(九州大学へ)が異動 • 2013年:共同研究の1年間(2013年度)の延長決定 • 将来的なISAS-大学連携を担い、宇宙ユニットの発展的継続のため、概算要求等の予算要求に向けた努力を行う • 専任教員2名:浅井歩特定助教、水村好貴特定助教 • 予算:2000万円(FY2013年) 概算要求提案「宇宙開発利用を担うグローバル人材育成のための宇宙学拠点の構築」が認められ、事業を開始(FY2014~)

  3. 主な成果:地上観測と衛星観測による太陽衝撃波の研究主な成果:地上観測と衛星観測による太陽衝撃波の研究 浅井特定助教が平成26年度科学技術分野の文部科学大臣表彰若手科学者賞を受賞 飛騨SMART望遠鏡によるHa線画像 新聞記事(↑)やニュース(↓)に取り上げられる 数値モデリングとの 比較 Asai et al. 2012

  4. 主な成果:あかつきーひのでー地上望遠鏡による太陽コロナ観測主な成果:あかつきーひのでー地上望遠鏡による太陽コロナ観測 「あかつき」が太陽近傍の電波掩蔽観測を行うのに合わせ、「ひので」で太陽極域を共同観測した。 これにより太陽近傍での太陽風加速のメカニズムに迫った。 Imamura, Tokumaru, Isobe, Asai他, ApJ, 2014 あかつきの軌道。下図は太陽接近の頃の拡大図。背景はひので/XRT、太線は観測期間。 あかつき電波掩蔽観測から得られた、信号変動スペクトル(上)と太陽風速度分布(下)

  5. 主な成果:極端宇宙天気現象の研究 ケプラー衛星による太陽型星の測光データから最大級の太陽フレアの1000倍ものフレアを多数発見(Maehara et al. Nature 2012) 理論モデルの構築(Shibata, Isobe, Hillier et al. PASJ 2013) 地球大気の応答を計算(Miyoshi, Shinagawa, Shibata) 天文、太陽物理、地球物理の共同研究 γ線等による地球高層大気観測、系外惑星へのフレア影響、宇宙機・社会インフラへの影響、防災等の新しい研究への発展が期待できる

  6. 主な成果:太陽紫外線長期変動とその高層大気への影響主な成果:太陽紫外線長期変動とその高層大気への影響 本共同研究の枠組みでの新たな取り組み 前極小期と今極小期の極端紫外線の違い 今極小期(2009年7月) 前極小期(1996年7月) コロナホールは明るい Asai, Isobe, Watanabe, et al. JPGU, 2013 地球高層大気への影響 (生存圏研究所の高層大気研究者との共同研究) より長期の変動を調べるための地上観測データの活用 Ueno, Watanabe, Asai, Isobe, et al. JpGU, 2013

  7. 主な成果:深宇宙探査期への宇宙天気予報 本共同研究の枠組みでの新たな取り組み • STEREO速報ムービーを見て、あかつき方向に影響を及ぼしそうな大きなフレアをモニター、速報メールを出し、あかつき運用に活用 Venus Mercury CME A B SUN あかつき太陽電池パネルの障害(矢印)と原因となる太陽高エネルギー粒子イベントの定量評価 (ISAS工学Gとも共同研究) Earth Isobeet al. submitted to Space Weather

  8. 主な成果:軌道工学を駆使したミッションデザインの研究主な成果:軌道工学を駆使したミッションデザインの研究 • ソーラーセイル宇宙機による小惑星衝突回避ミッションの研究 • 低推力宇宙機による小惑星衝突回避のための軌道設計法 Bando & Yamakawa 2012 DESTINY ミッションの軌道計画

  9. 主な成果:広視野低雑音MeVガンマ線カメラの 研究開発と基礎性能評価主な成果:広視野低雑音MeVガンマ線カメラの 研究開発と基礎性能評価 • 気球搭載用の宇宙MeVガンマ線カメラシステムを開発し、その撮像能力と宇宙雑音環境での性能評価を実施 従来型カメラの画像品質 新型カメラによる撮像画像 偽信号 開発した新型のMeVガンマ線カメラ 気球実験の要求性能を満たし、 衛星提案に向けた重要な一歩を担った Y. Mizumura, et al., 2014, JINST, 9, C05045 T. Tanimori, Y. Mizumura, et al., in preparation 水村好貴, 他, 2013, 極域科学シンポジウム 高田淳史, 水村好貴, 他, 2014, 宇宙科学シンポジウム 粒子識別による高効率雑音除去

  10. 主な成果:惑星由来微粒子の地球火星間飛行 に関する研究 本共同研究の枠組みでの新たな取り組み 理工を融合した学際的な研究 太陽光圧、太陽風電場の力を考慮し、大きさや初速度を変えた1000万個以上の粒子軌道を計算 => かなりの確率で地球/火星往来がありそう!? 研究手法 粒子の到達可能性 粒子 地球軌道 太陽光圧 火星軌道 粒子の飛行軌道 太陽風電場による力 太陽重力 太陽 太陽 杉山 2011年度京都大学工学部学士論文 星 2012年度京都大学工学部学士論文 Hoshi, Yamakawa, Kojima, Isobe, Bando