人工衛星による磁場観測デ-タ解析を中心とした磁気圏電離圏結合の研究

以卫星磁场观测数据分析为核心的磁层-电离层耦合研究

• 批准号: 03640392
• 负责人: 利根川 豊
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Tokai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03640392/
• 关键词: 磁気圏; 磁気嵐; 地磁気脈動; 「あけぼの」衛星; 磁場観測; 宇宙機構造; ULF波動; 電磁流体波

1.大磁気嵐中に「あけぼの」衛星で観測された長周期脈動。1989年10月の大磁気嵐中に「あけぼの」衛星によってPc4帯のULF波動がL=3近くで観測された。波の周期は約100秒で、通常のL=3での磁力線共鳴基本周期の2倍以上という特異な波動である。磁場及び電場の観測デ-タを用いて波のポインティングベクトルと位相の解析を行なった結果、この波は寄数次の振動モ-ドの磁力線定在波であることが示された。さらにプラズマ波動観測から求めた電子密度を考慮して総合的に検討した結果、このような大磁気嵐時には、酸素等の重イオンが電離層から磁気圏に供給され、粒子質量密度が増加することにより磁力線共鳴振動周期が通常より極端に長くなることが明らかになった。2.「あけぼの」衛星の精姿勢決定「あけぼの」衛星の磁場デ-タを解析する場合、通常の姿勢デ-タ(各種姿勢センサ-から自動決定された姿勢)を用いて座標変換を行なうと、スピンに同期した振幅80〜140nTの変動が全磁力の残ってしまう。そのままでは磁場の微細変動等の目的の解析ができないので、独自の精姿勢決定を試みた。即ち、1)磁気静穏時の磁場の観測値と理論値の差から磁力計の感度、バイアス、オフセットと3軸直交度を補正する。2)衛星本体及びマストの先の磁力計部での衛星のスピン軸方向を、それぞれ太陽センサ-と磁場デ-タを用いて別々に求め、マストのねじれを検出する。3)マストのねじれ分を補正した変換マトリックスを求め、それによる磁場デ-タの座標変換を行なう。これらの各種補正を行なうことにより、スピンの影響による磁場変動が数nT以下に低減した。またマストのねじれやスピン軸のずれなど、衛星工学上重要なパラメ-タが明らかになった。

1. Long period pulsations are detected in large magnetic haze satellites. In October 1989, in the middle of a large magnetic haze, the ULF ratio of Pc4 band was measured at L=3. The period of the wave is about 100 seconds, usually L=3, and the fundamental period of the magnetic resonance is more than twice that of the special ratio. The magnetic field and electric field measurements are performed using the wave resolution and phase analysis. The wave resolution and phase analysis are performed using the magnetic field and electric field measurements. The electron density is calculated by taking into account the results of a comprehensive analysis of the ionosphere and the ionosphere. The ionosphere is supplied by the magnetic field and the particle mass density increases. The magnetic resonance vibration period is usually extremely long. 2. The precise attitude of the satellite determines the magnetic field of the satellite. When the satellite is analyzed, the normal attitude is changed (the attitude is automatically determined), and the coordinate is changed. The amplitude of the satellite is 80 ~ 140nT. It is easy to analyze the purpose of minute changes in the magnetic field and make precise posture decisions alone. That is, 1) the difference between the measured value and the theoretical value of the magnetic field at the time of magnetic quiescence, the sensitivity of the magnetometer, the deviation, and the 3-axis orthogonal degree are corrected. 2)The satellite body and the magnetometer part of the satellite are located in the direction of the satellite axis. 3) Change the coordinates of the magnetic field. All kinds of corrections are made to reduce the magnetic field below nT. It is important for satellite engineering to be able to make a difference between the two.

项目成果

Y.Tonegawa他: "ULF Waves Observed in a Big Magnetic Storm by the AKEBONO Satellite" Jornal of Geophysical Research.

Y.Tonekawa 等人：“AKEBONO 卫星在大磁暴中观测到的超低频波”地球物理研究杂志。