// Magnetosphere and aurora observation satellite · ISAS · 1989-016A
あけぼのは、オーロラと磁気圏の物理を長期観測した日本の科学衛星。粒子がどこで加速され、極域電離圏から宇宙へどう流れ出すのかを、四半世紀以上にわたって追った。
オーロラ粒子の加速機構、磁気圏プラズマ、電磁波、放射線帯を長期に測った高楕円軌道衛星。
| 開発・運用 | ISAS 現 JAXA宇宙科学研究所 |
|---|---|
| 打上げ | 1989年2月22日 08:30 JST M-3SII-4、内之浦 |
| 状態 | 運用終了 2015年4月23日 |
| 国際標識番号 | 1989-016A |
| 質量 | 約295 kg |
|---|---|
| 形状 | 八角柱、太陽電池パドル4枚 |
| 軌道 | 近地点275 km、遠地点10,500 km、傾斜角75° |
| 周期 | 211分 |
あけぼのは、空に見えるオーロラを、磁力線、粒子、電場、波動が作る物理現象として測った。
オーロラは、宇宙から降り込む粒子が上層大気を光らせる現象である。あけぼのの目的は、オーロラ粒子の加速機構と発光現象を観測し、磁気圏と電離圏のつながりを解くことだった。見える光の背後にある電場、磁場、粒子分布を測る。
近地点275km、遠地点10,500kmの高楕円軌道は、低高度電離圏から磁気圏内側までを横断する。軌道傾斜角75度により高緯度領域を通り、オーロラに関わる領域を繰り返し観測できた。
あけぼのは30m長アンテナ、5m・3mの伸展マストを備え、磁場、電場、イオン、電子、VLF/HF波、オーロラ画像を測った。粒子と波と場を同時に見ることで、単一センサでは見えない結合を追った。
1989年に打ち上げられ、2015年に運用終了した。長期観測により、磁気嵐時のプラズマ圏密度低下、放射線帯粒子の長期変動など、時間をかけないと見えない現象も記録した。
あけぼののすごさは、派手な瞬間ではなく、同じ宇宙天気の川を何十年も測った粘りにある。
オーロラは見た目には光のカーテンだが、物理的には粒子加速と大気発光の結果である。あけぼのは、どこで粒子がエネルギーを得て極域へ降り込むのかを調べ、空の現象を磁気圏の回路として扱った。
あけぼのは長いアンテナや伸展マストを備え、電場やプラズマ波を測った。衛星から長い構造物を伸ばすのは、姿勢や展開の面でも簡単ではない。見えない宇宙の波を測るための形だった。
磁気圏は太陽活動や磁気嵐で変わる。短いミッションでは、偶然見た状態か、長期変動かを分けにくい。あけぼのの長寿命は、宇宙天気を時間軸で見るための強みになった。
運用終了後も、衛星は軌道上に残り、2024年には大気圏再突入が案内された。科学衛星の一生は、打上げと運用だけでなく、軌道寿命の終わりまで続く。
近地点275km、遠地点10,500kmの高楕円軌道で、極域磁気圏を繰り返し通る概念図。
磁力線方向の電場や磁気圏構造を測り、粒子加速を調べた。
低エネルギーイオン、超熱的イオン、熱電子を測定した。
プラズマ波や電離圏上部の構造を調べた。
粒子と場の測定に、発光の空間情報を重ねた。
あけぼのは八角柱本体に4枚の太陽電池パドルを持ち、30mアンテナと複数の伸展マストを備えた。粒子・電磁場観測では、機体自身の影響を避けて測るため、長いセンサ配置が重要になる。
オーロラに関わる領域を測るには、赤道付近を回るだけでは足りない。傾斜角75度の高楕円軌道により、極域から磁気圏内側までを繰り返し観測できた。
26年に及ぶ運用は、打上げ時の設計だけでなく、地上運用、電力管理、機器の選び方がうまく噛み合った結果である。長く生きる科学衛星は、それ自体が観測装置になる。
オーロラ粒子加速と長いアンテナ構成の概念図。