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3000km

[SCOPE 計画 ] 親子衛星 & 観測機器. 親 ・ 子1+3の5 機 編隊 Spin 軸：軌道面垂直. 斉藤義文、 笠羽康正 （ ISAS ） 小嶋浩嗣 （京大・ RASC ） 次期磁気圏衛星 WG. 衝撃波域. 渦構造. 3000km. ジェット生成領域. 300km. 親 ・ 子1+3の5 機 編隊 Spin 軸：軌道面垂直. 軌道：赤道面 近地点 3Re 遠地点　 30 Re. < 子 / 近 > 数 10km < 子 / 遠 > 数 1000km （可変）. 基本戦略 　鍵領域へ “編隊” を投入し、

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Presentation Transcript

  1. [SCOPE計画] 親子衛星 & 観測機器 親・子1+3の5機編隊 Spin軸：軌道面垂直 斉藤義文、笠羽康正 （ISAS） 小嶋浩嗣 （京大・RASC） 次期磁気圏衛星WG 衝撃波域 渦構造 3000km ジェット生成領域 300km

  2. 親・子1+3の5機編隊 Spin軸：軌道面垂直 軌道：赤道面 近地点 3Re 遠地点　30Re <子/近> 数10km <子/遠> 数1000km（可変） 基本戦略 　鍵領域へ “編隊” を投入し、 　　　高い分解能で “時空” を分離する！ 衝撃波域 渦構造 3000km ジェット生成領域 300km

  3. 子(遠) ＜Ion-scaleのMicro構造 子(近)：数10ｋｍ 親 子(遠) MHD-scaleの3次元構造 子(遠)：～数100-数1000km 衛星の構成 限られた資源で、誰も見ていない世界へ到達するには…… 「親衛星に資源を集中」し、妥協のない観測を！

  4. 衛星の機能 子(遠) [親衛星：“限界”を追求] 高速性の追求 電子計測速度を「1000倍に」 “波動-粒子相関”の超高速観測 完全性の追求 粒子の「全エネルギー観測」 電場の「３軸計測」 自律性の追及 有効データの自動検出 [子衛星群：“機能性”を追求] 軽量/高性能の追求 制約の中で十分な観測実現 子(近)：数10ｋｍ 親 子(遠) 子(遠)：～数100-数1000km

  5. SI: ~15kg, 6W SI: ~80kg, 75W

  6. SI: ~15kg, 6W SI: ~80kg, 75W 高速 高感度 eV-MeVをカバー 波動-粒子の 　“超高速観測” 高速 高感度 E/B各３軸をカバー

  7. マクロ量の“時空観測” SI: ~15kg, 6W SI: ~80kg, 75W ミクロ量の“高速時空観測”

  8. Total: ~750kg +衛星間分離機構 +Kick Motor Total: ~326kg, 300W Total: ~105kg, 100W

  9. φ200 ８台 １台 １台 ４台 １台 １台 １台 １台 8msec 1spin 1spin 500msec 1/2spin 1spin 1spin 1spin 300 電子 電子 MCP or SSD 高圧電源 プリアンプ 衛星パネル 時間分解能 FESA FISA 搭載数の増大 電子・イオン計測 高速性の追求: GEOTAIL(=12sec) の “20-1000倍” センサーの 高速・高感度化

  10. 電場計測 完全性の追求: “鍵領域”で初の電場３成分計測 2対のWire probe(>15m) 1対の電場boom(>7m) 親 親 磁場boom(5m) 磁場boom(2m) 子 2対のWire probe(>7m)

  11. 親 “親を横に” “子を横に” 2対のWire probe(>15m) 1対の電場boom(>7m) 親 親 磁場boom(5m) 磁場boom(2m) 子 2対のWire probe(>7m)

  12. SCOPE in M-V 検討課題： 衛星システム “編隊”飛行のために・・・ “編隊”のHardware検討 　　　軽量化、特に子衛星群 　　　　衛星の形：姿勢・電力 　　　　　通信の方式・周波数 　　　　　　結合・分離の方式・手順 　　　　　　　　・・・・・・ “編隊”のSoftware検討 衛星群の製造方法 　　　　　　　　　試験方法 　　　　　　　　　　　運用方法 　　　 　　・・・・・・ 現実的で 　時代を画する 　　衛星の実現へ

  13. Schedule AKEBONO 磁気圏編隊計画：SCOPE GEOTAIL １９９０ １９９５ ２０００ ２００５ ２０１０ ２０１５ ２０２０ INDEX （極軌道） あけぼの（極軌道） SCOPE （編隊飛行衛星） GEOTAIL（尾部赤道面） Launch! Mission提案 総合試験 FM PM 衛星システム検討・開発 観測機器検討・開発

  14. NASA MagCon との共同観測 MagCon衛星群による 全体像の把握 鍵となる領域を ズームアップするSCOPE編隊 スケールをまたいで 展開する宇宙プラズマダイナミクスの把握 ～1000 km

  15. Schedule AKEBONO 磁気圏編隊計画：SCOPE GEOTAIL １９９０ １９９５ ２０００ ２００５ ２０１０ ２０１５ ２０２０ INDEX （極軌道） あけぼの（極軌道） SCOPE （編隊飛行衛星） GEOTAIL（尾部赤道面） Launch! Mission提案 総合試験 FM PM 衛星システム検討・開発 観測機器検討・開発

  16. MESA MEMS センサー開発：Avalanche Photo Diode T=１５℃ 粒子計測 完全性の追求: 初の“eV～MeV”完全カバー FESA HEP-ele EISA FISA・IMSA HEP-ion EISA 10 102 103 104 105 106 107 (eV) Energy range 「加速された粒子」の検出に 適したセンサーがない！

  17. 粒子計測 検討課題

  18. DC磁場計測 フラックスゲート磁力計 親衛星 子衛星 5m MAST 2m BOOM [検討課題] - 新センサーの開発：良温度特性、低ノイズ（アモルファス合金など） - 回路系：耐放射線多ビット A/D、アナログ回路改良 - ２センサーを使った人工ノイズ除去 高速性の追求64-128Hz 完全性の追求20bit化へ

  19. E B E B “鍵領域”での 　　垂直電場構造 電磁場計測 [親衛星] 初の電場・磁場 全成分の網羅

  20. ＜Ion-scaleのMicro構造 子(遠) 子(近)：数10ｋｍ 親 子(遠) MHD-scaleの3次元構造 子(遠)：～数100-数1000km 波動計測 [親/子衛星] 初のμsec-order 電子スケール構造の観測

  21. 電磁場の振幅波形 波動-粒子 相関計測 電子・イオンの カウント オンボード処理で “μsec”で進む 波動-粒子相関現象”を検出! 特定の「プラズマ不安定現象」を自動検出 試験ボード

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