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[MIS26-09] 国際宇宙ステーションからのVHF帯電磁波による雷放電観測と光学観測の同期観測結果
キーワード：雷放電, 電磁波伝搬, VHF帯電磁波
雷放電を全球的に観測することはグローバルサーキットの理解を深める点において非常に重要であると考えている．これまで可視光を用いた雷放電観測が主に行われてきたが，これは主に対地放電を対象とした観測であった．先行研究において，対地放電は全ての雷放電活動の10分の1程度と言われ，残りは雲放電であるとされる．これらの雷放電における諸過程を観測するために，我々の研究グループでは，独自に開発したVHF帯広帯域ディジタル干渉計(干渉計)を宇宙で利用することを目的としている．現在，干渉計は雷放電の地上電磁波観測において実績を上げている．我々は，2012年から宇宙ステーションからの雷観測を行うJEM (Japanese experiment module) - GLIMS (Global lightning and sprite measurements)ミッションを実施している．本ミッションは，宇宙ステーションに取り付けられた，2種類の光学観測機器(観測波長の異なる2台のCMOS camera と 6台のPhotometer)と2種類の電磁波観測機器(VHF干渉計とVLFセンサー)を用いて，高高度発光現象を観測することを目的としている．その中でもVHF干渉計(VHF broadband digital interferometer; VITF)は2 台のVHF アンテナと，A 系・B 系と呼ばれる2 系統分の帯域通過フィルタ・増幅器・A/D 変換機を一体化した1 台のエレクトロニクス部で構成される．VITFの諸元を表1に示す．記録される波形データは，前128 サンプル（640nsec）後384 サンプル（1920nsec）の約2.5μsec の時間間隔で記録される．この2.5μμsecの電磁波形を最大130波形記録することができる． 2系統の受信機を本論文では便宜上，A系とB系と呼ぶ．それぞれのアンテナは1.6mのアンテナ間隔で宇宙ステーション日本実験棟曝露部に搭載されている．宇宙ステーションの高度は約410kmで，約1時間半で地球を一周する．本稿では，JEM-GLIMSミッションについての概要を示す．さらにVITFのよって得られた観測結果を示し，同期観測によって得られた光学観測機器との比較を行う．特にCMOS cameraによって得られた，雷放電位置の情報と，VITFの電磁波源到来方向推定結果との比較を行う．更に，光学観測機器の中でも時間分解能の高い(数十μμs) PhotometerとVITFで観測されたVHF帯電磁波の放射頻度の比較を行う. この2つの比較から， VHF帯電磁波の放射源に対する空間的時間的な考察を行う．