三谷 烈史

第5回観測ロケットシンポジウム(2023年2月28日-3月1日. オンライン開催) 5th Sounding Rocket Symposium(February 28-March 1, 2023. Online Meeting) 著者人数: 15名 資料番号: SA6000185026 レポート番号: Ⅴ-1

第2回観測ロケットシンポジウム（2019年8月5日-6日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所（JAXA)(ISAS)）, 相模原市, 神奈川県著者人数: 15名資料番号: SA6000142020

月周回探査衛星SELENE に搭載されたα線検出器(ARD : Alpha-Ray Detector)は月面から放出されるRn-222 およびその崩壊過程で生じるPo-210 から放射されるα線を観測し,月表層下のウラニウムの分布および断層などの地殻構造,月の希薄大気の動態等に関する情報を得ることを目的とする.本論文では,ARD のデータ処理の流れと,角度応答関数を考慮した月面のα線強度分布の導出方法について紹介する.この方法は月ラドンα線観測データの解析では始めて用いられるもので,α線強度分布マップの解像度を向上し,月地形等の詳細な比較を可能とする.

ジオスペース探査衛星ERG(Energization and Radiation in Geospace)は,これまで集中的な直接観測が成されてこなかった放射線帯領域を含むジオスペースを観測し,この領域のもつ相対論的粒子の加速機構や宇宙嵐に伴うジオスペース変動の解明を行う.このERG衛星による粒子観測は,計6つの電子・イオン計測器を用いて行われ,その電子計測器の一つであるHEP-eは,0.07〜2MeVの電子をSSSD(Single-sided Silicon Strip Detector)により検出し,VATAと呼ばれる放射線計測用ASICを用いて計数処理をすることになる.このERG搭載型HEP-e用ASICは,MMO(Mercury Magnetospheric Orbiter)搭載型HEPのASICに対し,さらにADC機能を実装することで,計測系全体の更なる小型化・省電力化を達成しているが,運用における処理速度においてはまだ不確定な部分があった.本研究による性能評価を経て,ERG用VATAは,単体では5.5kHzでの処理ができることを確認し,計測系全体においては低くとも1.86kHzでの計数が可能であることを示した.

ERG衛星は放射線帯の高エネルギー粒子の加速機構を解明することを目的に,2015年に打ち上げられる.高エネルギー粒子加速機構の解明は,基礎科学の発展と宇宙天気予報の実用化の両面に関して重要な課題である.放射線帯の高エネルギー電子は,地磁気嵐などの発達中に急激な増加が観測されることがある.大きな地磁気嵐が発生した時,高エネルギー電子は基準設計で予想されるカウントレートを越えてしまい,入射電子の数え落しを引き起こす.この研究ではERG衛星に搭載する電子検出器の有感面積を,読み込み回路の設定のみで減らし,計測レンジを広げる検証試験を行った.