Study of ion composition in the lunar plasma environment by using Gateway/HERMES

利用Gateway/HERMES研究月球等离子体环境中的离子组成

• 批准号: 22KK0045
• 负责人: 能勢 正仁
• 金额: $ 12.9万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-10-07 至 2028-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KK0045/
• 关键词: イオン組成; 月周回有人拠点Gateway; 船外観測装置HERMES; 月周辺プラズマ環境

宇宙開発の基盤として人類が月を利用する未来がすぐそこにまで来ており、月面への中継基地となる月周回有人拠点(Gateway)の建設準備が米国を中心に進められている。安心・安全に月周辺の宇宙空間を利用していくためには、そこで生起する電磁気現象を大きく左右する背景プラズマイオン組成を詳しく調べておくことが非常に重要である。この研究では、2026年から建設が始まるGatewayの船外に搭載予定のHERMES観測装置で得られるイオンフラックスデータを解析し、「太陽風起源、月起源、地球起源の多種多様なイオンは、月周辺のプラズマ環境にそれぞれどの程度寄与しているのか？」という問いに答えることを目的とする。今年度は、将来的にHERMESのデータを利用する際の事前準備として、まず、かぐや衛星に搭載されたIMA観測器が計測したデータを解析した。かぐや衛星が地球磁気圏尾部のローブ領域に滞在している期間に注目し、IMA観測器が地球から流れているイオンを観測できる時間帯(衛星の太陽天頂角が90度近い値の時間帯)のデータを用いた。2008年6月19日のそのような時期に注目して解析したところ、普段に較べて非常に多くのO+が観測されており、そのO+は月面から直接の方向よりは、地球方向から来ている量のほうが多いことが分かった。このイベントは、Dst指数が-10~-20 nT程度の地磁気擾乱としてはそれほど大きくない時期に起こっていることから、地球からは常に継続してO+が流れ出しており、それが38万km離れた月まで到達しうることを示している。こうしたイベントは、その他にも磁気圏尾部の別の場所でも数例見つけることができたため、O+イオンは地球から流出した後、磁気圏尾部の広大な領域に広がっていると考えられる。

The universe open 発 の base plate と し て human を が month use す る future が す ぐ そ こ に ま で to て お り, moon へ の 継 base in と な る month weeks back to someone 拠 point (Gateway) の construction preparation が m を center に into め ら れ て い る. Peace of mind, safety week に month 辺 を の space using し て い く た め に は, そ こ since born で す る phenomenon of electromagnetic 気 を big き く around す る background プ ラ ズ マ イ オ ン composition を detailed し く adjustable べ て お く こ と が very important で に あ る. こ の research で は, 2026 か ら beginning construction が ま る Gateway の outboard に carrying designated の HERMES 観 で measuring device to ら れ る イ オ ン フ ラ ッ ク ス デ ー タ を analytical し, "the origin of the solar wind origin, origin of the earth, month の many many others な イ オ ン は, month, week 辺 の プ ラ ズ マ environment に そ れ ぞ れ ど の degree send し て い る の か ?" Youdaoplaceholder0 と う ask と に answer える とを とを とを purpose とする. Our は, future に HERMES の デ ー タ を using す る interstate の preparation と し て, ま ず, か ぐ や satellite に carry さ れ た IMA 観 sensor が measuring し た デ ー タ を parsing し た. か ぐ や satellite が earth magnetic 気 sha-lu tail の ロ ー ブ に lag in し て い る に attention during し, IMA 観 sensor が earth か ら flow れ て い る イ オ ン を 観 measuring で き る time 帯 の solar zenith Angle (satellite が 90 degrees nearly い numerical の 帯) の デ ー タ を with い た. On June 19, 2008 の そ の よ う に な period attention し て parsing し た と こ ろ, general section に more べ て very に more く の O + が 観 measuring さ れ て お り, そ の O + は moon か ら の direction directly よ り は, earth direction か ら to て い る quantity の ほ う が more い こ と が points か っ た. こ の イ ベ ン ト は, Dst index が - 10 ~ 20 degree of nT の geomagnetic 気 disrupt と し て は そ れ ほ ど big き く な い period に こ っ て い る こ と か ら, earth か ら は often に 継 続 し て O + が れ out し て お り, そ れ が 380000 km away from れ ま た month arrive で し う る こ と を shown し て い る. こ う し た イ ベ ン ト は, そ の he に も magnetic 気 sha-lu tail の で don't の places several see つ も け る こ と が で き た た め, O + イ オ ン は earth か ら outflow し た after, magnetic 気 sha-lu tail の hiroo big な field に hiroo が っ て い る と exam え ら れ る.

项目成果

能勢正仁のホームページ

鼻子正仁的主页

NASA Goddard Flight Space Center(米国)

NASA 戈达德飞行航天中心（美国）

Flux enhancements of field-aligned low-energy O+ ion (FALEO) in the inner magnetosphere: A possible source of warm plasma cloak and oxygen torus

内磁层中场对准低能 O 离子 (FALEO) 的通量增强：温暖等离子体斗篷和氧环的可能来源

• DOI: 10.1029/2021ja030008
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Geophysical Research
• 作者: Nose;M.;A. Matsuoka;Y. Miyoshi;K. Asamura;T. Hori;M. Teramoto;I. Shinohara;M. Hirahara;C. A. Kletzing;C. W. Smith;R. J. MacDowall;H. E. Spence;G. D. Reeves;and J. W. Gjerloev
• 通讯作者: and J. W. Gjerloev

Characteristics of oxygen ion supply and energization in the inner magnetosphere during magnetic storms: Arase observations

磁暴期间内磁层氧离子供应和赋能特征：Arase 观测

• 发表时间: 2022
• 作者: K. Keika;R. Miyamoto;S. Kasahara;S. Yokota;T. Hori;Y. Miyoshi;I. Shinohara;and A. Matsuoka
• 通讯作者: and A. Matsuoka

A statistical study of longitudinal extent of Pc1 pulsations using seven PWING ground stations at subauroral latitudes

使用亚极光纬度的七个 PWING 地面站对 Pc1 脉动纵向范围进行统计研究

• DOI: 10.1029/2021ja029987
• 发表时间: 2023
• 期刊: Journal of Geophysical Research
• 作者: Liu;J.;K. Shiokawa;S. Oyama;Y. Otsuka;C.-W. Jun;M. Nose;T. Nagatsuma;K. Sakaguchi;A. Kadokura;M. Ozaki;M. Connors;D. Baishev;N. Nishitani;A. Oinats.;V. Kurkin;and T. Raita
• 通讯作者: and T. Raita