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

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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。