れいめい

List all れいめい datasets

Reimei (INDEX)

ミッションの解説

概要

「れいめい (INDEX)」は、大型ロケットの余剰能力を利用し、極めて低コストで大型衛星とともに打ち上げられる相乗り小型衛星として宇宙科学研究所 (ISAS) が開発した小型高機能科学衛星です。 オーロラや地球の磁気圏に関する詳細な観測を行うことを目的として、ドニエプルロケットに光衛星間通信実験衛星「きらり (OICETS)」と相乗りで、バイコヌール宇宙基地から 2005年8月24日に打ち上げられました。

重量は約70kg、大きさは約 0.62 × 0.62 × 0.72 m で、コンパクトな設計が特徴です。 近地点高度 610 km、遠地点高度 654 km、軌道系射角 97.8 度の略円軌道を、1周約 97 分の速さで周回しました。

観測装置について

Multi-Spectral Auroral Imaging Camera (MAC)

MAC は、オーロラの微細構造を調べるために、高時間分解能、高空間分解能の光学オーロラの撮像観測を行う装置です。 3台の独立した CCD カメラと干渉フィルタを組み合わせ、7.6 度の視野で、N<sub>2</sub><sup>+</sup> 第一ネガティブバンド(427.8 nm)、OI (557.7 nm)、N<sub>2</sub> 第一ポジティブバンド (670 nm) の単色オーロラ画像データを取得します。MAC は、夜側のオーロラ領域において、以下の 2 つのモードで動作します。

(1) 粒子センサ(ESA/ISA)との同時観測。このモードでは、磁気フットプリントを中心とした約 80 × 80 km の撮像領域 (高度 100 km) を、空間分解能約 1.2 km、時間分解能約 120 msec で観測します。

(2) オーロラ高度分布測定。衛星の姿勢を変更し、MAC の観測視野を地球の縁に向ける。このモードでは、MAC の観測範囲は約 270 × 270 km (衛星からの距離 2000 km)、空間分解能は約 4 km、時間分解能は約 1 秒です。

Electron/Ion Spectrum Analyzer (ESA/ISA)

ESA/ISA は、ESA (Electron Spectrum Analyzer) と ISA (Ion Spectrum Analyzer) から構成される静電分析器で、オーロラ微細構造の形成メカニズムを調べることを目的とした観測装置です。 オーロラ1粒子のピッチ角分布と、電離層フットプリント領域で発光するオーロラアークの光学画像を同時に取得します。 粒子が MCP (Microchannel Plate) 検出器に当たるたびに、電荷のパルスが陽極に到達し、2つのグループに分けられ、それぞれが TDC (time-to-digital convertor) が設置されている陽極パターンの端まで伝播します。2つのパルスの到着タイミングの時間間隔が TDC によって測定され、この時間間隔から、入射粒子のヒット位置を推測することができます。EISA の読み出しシステムの最小角度分解能は 5 度で、これは主に TDC の時間分解能特性によって決まります。EISA は最大 2 × 10<sup>6</sup> カウント/秒まで扱うことができます。

Plasma Current Monitor (CRM)

CRM はプラズマ密度と温度を測定します。 2 対のダブルプローブと 1 つのシングルプローブから構成され、それぞれ異なった方向のプラズマパラメータを計測します。 空間解像度は MAC、ESA/ISA とほぼ同程度になるように設計されており、320 msec 毎に 1 回の頻度でラングミュア曲線を取得します。 CRM のデータはオーロラ帯プラズマの密度、温度の計測に有効であるだけでなく、飛翔体環境の理解を深めるためにも有効で、シミュレーションによる解析と比較することによって、オーロラ粒子による衛星帯電の機構解明にも役立ちます。

得られた成果

「れいめい」は、オーロラの詳細な観測データを提供し、地球の磁気圏に関する理解を深めることに貢献しました。特に、オーロラの発生メカニズムやその時間変動に関する新しい知見が得られています。また、EISA による電子とイオンの観測データは、磁気圏内での粒子の動きやエネルギー分布の解析に役立っています。

参考文献