飛翔体による高解像度データに基づく金星大気循環の観測的研究

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本研究では欧州宇宙機関の金星周回衛星Venus Expressが取得している金星雲画像データを基に金星の大気力学を理解することを目的とした。また将来行われる金星気象衛星「あかつき」での観測を想定し、データ解析体制確立のため研究・開発を行った。1.金星大気力学の理解:宇宙空間からの連続撮像により雲の動きを捉える事で、背景にある風速を知ることができる。本研究では、2006年から観測を続けているVenus Express搭載、Venus Monitoring Cameraによる雲の観測データを用いて、金星雲頂高度における風速の時間変化を調査した。前年度までの研究により雲頂高度では東西風速がおよそ1金星年周期で準周期的に変動することを見出し、当該年度はさらにこの時間変動に伴い赤道から中緯度の広い範囲にわたって風速分布の水平構造が変化することを明らかにした。さらに、およそ4日あるいは5日周期で周期的に変化する短周期の風速変動も抽出し、5日周期の変動は惑星スケールのロスビー波であることを風速変動の特徴から明らかにした。これらは金星中層大気物理の理解へ新たな視点を提供する結果となった。2.衛星取得データ解析のためのアルゴリズム開発:金星気象衛星「あかつき」での金星観測においても、Venus Expressと同様に雲の撮像データから風速を取り出すことが計画されている。当該年度では解析担当グループの一員として解析アルゴリズムの作成に携わり、画像中に写る金星位置・半径をこれまでにない精度で判定する手法の共同開発を行った。併せて、見かけの金星半径が光学系の歪みに応じて変化することを上記アルゴリズムを用いて同定し、その変化の度合いを利用して光学系の歪みを較正する手法を提案した。この手法により恒星の光を検出できない中間赤外カメラでも宇宙空間で歪みを検出・補正することが可能となった。