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JEM-GLIMSミッションによる国際宇宙ステーションからの雷放電および高高度発光現象の観測

  • 写真なし牛尾 知雄
  • 写真なし佐藤 光輝
  • 写真なし森本 健志
  • 写真なし鈴木 睦
  • 写真なし菊池 雅行
 JEM-GLIMS(Global Lightning and Sprite Measurements)は、2種の光学観測器(CMOSカメラ、フォトメータ)と、2種の電波観測器(VHF干渉計、VLF受信器)を用いて、雷放電および高高度放電発光現象(TLE)を国際宇宙ステーション(ISS)から天底観測し、発光の時空間変化と電気的特性を明らかにする世界に先駆けたミッションである。牛尾らで独自に開発したミッション機器は、平成24年7月にHⅡ-Bロケットにより打上げられ、宇宙ステーション補給機「こうのとり」3号機(HTV3)によってISSに送られ、日本実験棟「きぼう」の船外プラットフォームに取り付けられた。その後、初期運用やテスト観測を経て平成24年12月から平成26年12月まで定常運用、引き続いて平成27年8月まで後期運用を行った。
 これらの運用を通じて、スプライトの詳細な空間分布と時間変化の特定、TLEの軌道上からの光学・電波同時観測の成功、雷放電およびTLEの全球発生頻度分布と季節変化の推定、雷発光とホイッスラーの同時観測、干渉計観測による宇宙からのVHFパルス放射源位置の推定など、多くの成果を挙げた。

 本研究の成果に対して、電気学会は、2016年、牛尾 知雄(大阪大学)、佐藤 光輝(北海道大学)、森本 健志(近畿大学)、鈴木 睦(宇宙航空研究開発機構)、菊池 雅行(極地研究所)に電気学術振興賞 進歩賞を贈った。

文献

(1) 牛尾知雄、佐藤光輝、森本健志、鈴木睦、菊地博史、山崎敦、高橋幸弘、芳原容英、INAN Umran、LINSCOTT Ivan、坂本祐二、石田良平、菊池雅行、吉田和哉、河崎 善一郎、「国際宇宙ステーションからの雷放電と高高度発光現象の観測」, 電学論A, Vol.131, No.1, pp.16-20, 2011.
(2) T. Ushio, M. Sato, T. Morimoto, M. Suzuki, H. Kikuchi, A. Yamazaki, Y. Takahashi, Y. Hobara, U. Inan, I. Linscott, Y. Sakamoto, R. Ishida, M. Kikuchi, K. Yoshida, Z-I. Kawasaki, “The Global Lightning and Sprite Measurement (GLIMS) MissioNo.f the International Space Station - Concept and Overview,” IEEJ Trans. Fundamentals and Material, Vol.131, No.12, pp.971-976, 2011.
(3) T. Morimoto, H. Kikuchi, M. Sato, M. Suzuki, A. Yamazaki, and T. Ushio, “ VHF Lightning Observations on JEM-GLIMS Mission -Gradual Approach to Realize Space-borne VHF Broadband Digital Interferometer-,” IEEJ Trans. Fundamentals and Materials, Vol.131, No.12, pp.977-982, 2011.
(4) M. Kikuchi,, M. Sato, A. Yamazaki, M. Suzuki, and T. Ushio, “ Development of Science Data Handling Unit (SHU) for Global Lightning and Sprite Measurements (GLIMS) onboard Japanese Experiment Module (JEM) of ISS,” IEEJ Trans. Fundamentals and Materials, Vol.131, No.12, pp.989-993, 2011.
(5) M. Sato, Y. Takahashi, M. Kikuchi, M. Suzuki, A. Yamazaki, and T. Ushio, “Lightning and Sprite Imager (LSI) onboard JEM-GLIMS,” IEEJ Trans. Fundamentals and Materials, Vol.131, No.12, pp994-999, 2011.
(6) M. Sato, Y. Takahashi, M. Suzuki A. Yamazaki, and T. Ushio, “Six-Channel Spectrophotometer (PH) Onboard JEM-GLIMS,” IEEJ Trans. Fundamentals and Material, Vol.131, No.12, pp.1000-1005, 2011.
(7) M. Sato, T. Ushio, T. Morimoto, M. Kikuchi, H. Kikuchi, T. Adachi, M. Suzuki, et al, “Overview and early results of the Global Lightning and Sprite Measurements mission,” Journal of Geophysical Research, Vol.120, iss.9, pp.3822–3851, 2015.

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2013年
NASAが発表した、2013年に行われた国際宇宙ステーション(ISS)での研究のうち、もっとも技術的な達成を成し遂げた研究「新発見による成果」の部門で、「きぼう」日本実験棟の船外実験プラットフォームに設置されている「スプライト及び雷放電の高速測光撮像センサ(JEM-GLIMS)」での研究が受賞。

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キーワード

雷放電、高高度発光現象、国際宇宙ステーション、Lightning discharge、Transient lunimous event、internatinal Space Station
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