Variations and evolutions of Martian atmospheric environment investigated in the collaboration with European and US missions

与欧洲和美国任务合作调查火星大气环境的变化和演变

• 批准号: 19H00707
• 负责人: 笠羽 康正
• 金额: $ 28.79万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H00707/
• 关键词: 火星; 現在の大気環境の変動; 過去の大気環境再現; 探査機・望遠鏡観測; 大気数値モデル; 現在大気環境の変動; 過去大気環境の再現; 現在の大気環境変動

(A) リム観測による対流圏・中間圏大気の鉛直構造観測: リトリーバルツール開発を進捗させ、氷・ダスト粒子の高度分布導出に漕ぎ着けた（口頭発表: 小暮+ 2021. 笠羽+ 2021など）。またExoMars TGOで水蒸気変動と類似するHCｌの高度分布変動を発見した（論文：Aoki+ 2021）。CO2吸収を用いた地表気圧導出にも挑戦を始めた(口頭発表: 風間+ 2021など)。(B) 米MAVEN等による熱圏・外圏大気の鉛直構造観測: 金星でCO・CO2の高度分布差から上方物質輸送の鍵となる渦拡散係数導出に成功（論文：Mahieux+ 2021)。同手法を粒子計測器NGIMSによる大気微量成分の季節・緯度変動を初報告した（論文：Yoshida+ 2021； 口頭発表: 中川+ 2021 など）。(C) 地上・航空機望遠鏡による全球水平構造観測: ハレアカラT60観測で2018ダストストーム時の火星上層大気速度場擾乱を論文公表した（論文: Miyamoto+ 2021）。この観測で安定性が問題となったヘテロダイン観測装置へ、真空ポンプ更新等の発展作業を行った。A/B/Cは、2024年打上へ作業が進む日本の火星圏探査機MMXの赤外分光撮像器MIRS(論文：Berucci+ 2021)などによる火星観測(論文：Ogohara+ 2021; 口頭発表:堺+ 2021など)、および米・カナダと検討途上のIce Mapper計画へ発展する。(D) 対流圏-中間圏・熱圏-外圏鉛直結合モデル: 引き続き現環境の数値モデル開発を継続し、太陽高エネルギー粒子による化学変化予測(Nakamura+ 2022)などを実現した。また、河川による太古の地形変化再現が可能なモデル(論文:Kamada+ 2021など）、古代の大気組成変化を追跡するモデル(Koyama+ 2021)といった新古環境モデルも構築した。さらに古表層水環境の痕跡をRSLが集中するCAP領域をレーダーデータで初めて探索した（口頭発表: Oura+ 2021）。関連して、RSLに起因する大気微量成分変化がTGO等で観測にかかりうるか評価を行った（Kurokawa+ 2022）

(A)The vertical structure of the middle circle is measured by the vertical structure of the middle circle. The vertical structure of the middle circle is measured by the vertical structure of the middle circle. The vertical structure of the middle circle is measured by the vertical structure of the middle circle. 2021 + 2021 + 2021). ExoMars TGO water vapor dynamics similar to HCI height distribution dynamics were observed (Paper: Aoki+ 2021) CO2 absorption and surface pressure derivation are the starting point (oral statement: wind + 2021 °). (B)The vertical structure measurement of the thermal sphere and outer atmosphere of M MAVEN et al.: the difference in height distribution of CO·CO2 and the key to mass transport above Venus were successfully derived (Paper: Mahieux+ 2021). A preliminary report on seasonal and latitudinal variations of large trace components in the same particle detector NGIMS (Paper: Yoshida+ 2021; Oral Statement: Nakagawa + 2021) (C)Global horizontal structure survey by ground-based and aircraft telescopes: paper on disturbance of upper Martian velocity field in 2018 (paper: Miyamoto+ 2021) The stability of the test equipment and the development of the vacuum test equipment are discussed. A/B/C will launch operations in 2024 to further develop the Mars Reconnaissance Mission MMX and the Red Spectroscopic Imager MIRS(Paper: Berucci+2021). (D)Flow Ring-Middle Ring-Outer Ring-Vertical Combination: The numerical value of the environment is detected by the chemical transformation prediction (Nakamura+ 2022) of the solar high temperature particle. It is possible to reconstruct the ancient terrain in the river (Paper:Kamada+ 2021), trace the ancient terrain composition (Koyama+ 2021) and construct the new ancient environment. The trace of ancient surface water environment is concentrated in CAP field (oral form: Oura+ 2021). Related, RSL causes, large and trace components change, TGO, etc.(Kurokawa+ 2022)

项目成果

地球型惑星大気中にみられる乱流拡散係数の多様性

类地行星大气中观测到的湍流扩散系数的多样性

• 发表时间: 2021
• 作者: S. Acharya;T. Chujo et al. (ALICE Collaboration);中川広務
• 通讯作者: 中川広務

IKI(ロシア連邦)

IKI（俄罗斯联邦）

MMX搭載MSA による同位体比計測に向けた外圏リトリーバルの数値実験

使用配备 MMX 的 MSA 进行同位素比测量的外球反演数值实验

• 发表时间: 2021
• 作者: 堺正太朗;寺田直樹;益永圭;中川広務;横田勝一郎;笠羽康正
• 通讯作者: 笠羽康正

River simulations on early Mars in the Noachian and the Hesperian periods using the global river model, CRIS

使用全球河流模型 CRIS 对早期火星诺亚纪和赫斯珀里亚时期的河流进行模拟

• 发表时间: 2020
• 作者: 鎌田有紘;黒田剛史;笠羽康正;寺田直樹;中川広務
• 通讯作者: 中川広務

MIRS: an imaging spectrometer for the MMX mission

MIRS：用于 MMX 任务的成像光谱仪

• DOI: 10.1186/s40623-021-01423-2
• 发表时间: 2021
• 期刊: Earth, Planets and Space
• 作者: Barucci Maria Antonietta;Reess Jean-Michel;Bernardi Pernelle;Doressoundiram Alain;Fornasier Sonia;Le Du Michel;Iwata Takahiro;Nakagawa Hiromu et al.
• 通讯作者: Nakagawa Hiromu et al.