JAXA、「きぼう」のスプライト・雷放電の高速測光撮像センサーから初観測データを取得

スプライト及び雷放電の高速測光撮像センサ（JEM−GLIMS）の初観測データ取得について


　スプライト及び雷放電の高速測光撮像センサ（JEM−GLIMS：Global　Lightning　and　sprIte　MeasurementS　on　JEM−EF）は、国際宇宙ステーションの「きぼう」日本実験棟船外実験プラットフォームに設置されているポート共有実験装置（MCE）に搭載されています。本年７月２１日に種子島宇宙センターから打ち上げられたHTV−３（こうのとり３号機）によってISSに送られ、８月９日に日本実験棟「きぼう」の船外プラットフォームに宇宙飛行士によって取り付けられ、この度、初の観測データを取得しました。

　大阪大学・北海道大学・近畿大学・スタンフォード大学・極地研究所・大阪府立大学・東北大学・電気通信大学が宇宙航空研究開発機構（JAXA）と共同開発したJEM−GLIMSは，高空間分解能をもつCMOS　カメラ，高時間分解能をもつ測光器（フォトメタ），VLF　帯・VHF　帯電波受信器によって，雷放電とスプライトを世界に先駆けて真上から継続的に観測します。この真上観測によって，地上観測データからの導出が困難であった雷放電とスプライトの水平方向の空間分布と時間的な発達過程を，詳細に調べることができます。さらに宇宙空間から真上観測することによって，地球大気による吸収・散乱の影響をほとんど受けることが無いため，発光強度を精度高く求めることができます。これまでJEM−GLIMS　各機器の初期機能確認を終え，全ての観測装置の状態が正常であることを確認しています。

　下図は，２０１２年１１月２７日２３時５１分４４．４０８秒（日本時間）にJEM−GLIMSが観測した，マレーシア上空で発生した雷放電発光を真上からとらえたCMOSカメラ画像データです。雷放電発光は，空間的に非一様な複雑な分布をしており，約２０kmの空間的拡がりをもっていることが分かります。さらに，この雷放電では近紫外線の強い発光が波長１５０−２８０nmのチャネルで検出されています。雷放電が発する高度２０km以下からの近紫外線の光は，大気中のオゾンなどによってほとんど吸収されてしまい，国際宇宙ステーションが飛翔する高度４００kmには到達しません。このため，近紫外線が検出されたことは，雷放電よりもより高い高度での発光，つまり，高高度放電発光現象の発生を示唆しています。この妥当性を今後の研究によって検証していく予定です。このように，雷放電と高高度放電発光を高精度に真上観測するのは，JEM−GLIMSが世界で初めてです。


　※参考画像１は添付の関連資料を参照

　今回お知らせする観測例は，データの品質検証を行う前のものです。JEM−GLIMS研究チームとJAXAは，今後も連続的な観測を継続し，スプライトなどの高高度放電発光現象の検出を目指します。また，地上雷放電観測データとの比較によって，JEM−GLIMSで観測した高高度放電発光現象を引き起こした雷放電の電気的特性を明らかにしていきます。さらに，世界各国の研究者と連携し，JEM−GLIMSと地上光学観測器による高高度放電発光現象の同時観測も実施する計画です。


【牛尾知雄　大阪大学・准教授　（JEM−GLIMS　代表研究者）のコメント】
　JEM−GLIMSミッションは，２００７年に宇宙航空研究開発機構（JAXA）国際宇宙ステーション「きぼう」日本実験棟船外実験プラットフォーム第二期ポート共有利用ミッションの一つとして選定されて，本年７月に無事打ち上げることができました。関係者の方々には感謝したく思います。今回の初期観測により機器の正常動作を確認することができ，またそれらのデータには非常に興味深い点が含まれています。今後，本ミッションにより，雷放電および高高度放電発光現象に関する大きな成果が期待されます。


関連リンク：
　http://iss.jaxa.jp/kiboexp/ef/mce/（ポート共有実験装置への搭載ミッション紹介ページ）
　http://iss.jaxa.jp/（宇宙ステーション・きぼう広報・情報センター）
　http://www.ep.sci.hokudai.ac.jp/~jemglims/（北海道大学のJEM−GLIMSページ）

　※補足資料は添付の関連資料を参照