国際宇宙ステーションから宇宙飛行士がデジカメで撮影した画像のオーロラ研究への活用

点击翻译按钮获取中文摘要

国際宇宙ステーション（ISS）から市販のデジタルカメラを用いて撮影された地球の画像が，NASAのウェブサイトにおいて公開されている．これらの ISS デジタルカメラ画像は，言わば「見えたまま」の画像であり，カメラの向きや画角，歪み，撮像時刻などの「カメラパラメータ 」の情報が存在しない．本研究は「ISS デジタルカメラ画像のジオロケーションを決定する手法」を確立し，科学データとして再生することを目的とする．最終的には，ノルウェーのトロムソで実施するデジタルカメラを用いた地上較正実験と光学発光モデルと組み合わせることで「画像の RGB 色空間情報からオーロラ電子のエネルギーを推定する手法」を確立し，オーロラ電子エネルギーの広域マップを導出することを目指す．本年度は，ISS に搭載されているものと同型のデジタルカメラによる地上実験を行うための観測システムの開発を行い，ノルウェートロムソにおいて欧州非干渉散乱レーダー（EISCAT）との同時観測を実施した．この観測によって得られたカラーデジタルカメラ画像と欧州非干渉散乱レーダー（EISCAT）による電子密度観測実験を組み合わせることで，オーロラの色（RGB チャンネルの比率）からオーロラ降下電子のエネルギーを定量的に導出する手法を確立する予定である．また，上記の観測データを解析する作業と並行して，機械学習を用いたオーロラの自動検出システムの開発に取り組み，高い精度でオーロラの発生を検知することができることを確認した．