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。

人类以月球为基础进行太空探索的未来指日可待，目前主要在美国正在准备建设绕月载人基地（Gateway），作为通往月球的中继基地。月球表面。为了安全可靠地利用月球周围的空间，详细研究背景等离子体离子成分极其重要，因为它极大地影响了月球周围发生的电磁现象。在这项研究中，我们分析了计划安装在网关外部的 HERMES 观测装置获得的离子通量数据，该装置将于 2026 年开始建造。目的是回答“每个离子对等离子环境？今年，为了为将来使用HERMES数据做准备，我们首先分析了Kaguya卫星上的IMA观测仪器测量的数据。重点关注辉夜卫星停留在地球磁尾波瓣区域的时期，我们考察了IMA观测仪器可以观测到从地球流出的离子的时期（卫星太阳天顶角接近的时期）至 90 度）。 2008年6月19日针对这一时期的分析显示，观测到的O+比平常多得多，并且O+来自地球方向，而不是直接来自月球表面。这次事件发生的时候，地磁扰动还没有那么大，Dst指数大约是-10到-20 nT，所以O+不断从地球流出，观测到的距离是38万公里。表明到达月球是可能的。在磁尾的其他部分也发现了其他几个这样的事件，这表明O+离子在离开地球后正在磁尾的大面积上扩散。

项目成果

能勢正仁のホームページ

鼻子正仁的主页

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

NASA Goddard Flight Space Center(米国)

NASA 戈达德飞行航天中心（美国）

Application of magneto-impedance (MI) sensor to geomagnetic field measurements

磁阻抗（MI）传感器在地磁场测量中的应用

• DOI: 10.1029/2022ja030809
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Geophysical Research
• 作者: Nose;M.;T. Kawano;and H. Aoyama
• 通讯作者: and H. Aoyama

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