基本情報

所属
東北大学 大学院理学研究科 惑星プラズマ・大気研究センター 教授 (センター長)
学位
博士(工学)(1997年3月 京都大学)
修士(理学)(1991年3月 京都大学)

J-GLOBAL ID
200901079438112255
researchmap会員ID
6000003847

外部リンク

学歴

  3

論文

  266

MISC

  182

書籍等出版物

  1
  • 佐々木, 晶, 土山, 明, 笠羽, 康正, 大竹, 真紀子
    共立出版 2019年6月 (ISBN: 9784320047099)

講演・口頭発表等

  1756

共同研究・競争的資金等の研究課題

  30

社会貢献活動

  3

その他

  14
  • 2017年4月 - 現在
    他大学等の広い協力のもと東北大が取りまとめる電波・プラズマ波動観測器(JUICE-RPWI)(以下「RPWI」という。)の、機構との共同開発及びこれに付随する業務を相互に協力して行う.
  • 2012年4月 - 現在
    地球近傍の宇宙空間であるジオスペースには、メガエレクトロンボルトを越える高エネルギーの粒子が多量に捕捉されている放射線帯(ヴァン・アレン帯)が存在している。 この放射線帯に存在する、太陽風の擾乱に起因する宇宙嵐にともなって生成と消失を繰り返している高エネルギー電子がどのようにして生まれてくるのか、そして宇宙嵐はどのように発達するのかを明らかにする。
  • 2009年4月 - 現在
    Mission Data Processorの開発支援で参加。
  • 2005年4月 - 現在
    日欧共同水星探査Project「BepiColombo」(2017年打ち上げ、2024年観測開始予定)において、 *Mission Data Processor(責任者) *Plasma Wave Investigation team(主任研究者) として参加。
  • 2003年4月 - 現在
    日本の金星探査機Akatsuki(2015/12に周回観測開始予定)の「赤外線カメラIR2」チームのCo-Iとして参加。
  • 1992年4月 - 現在
    日米合同磁気圏探査衛星「Geotail」において、特に「Plasma Wave Instrument」チームのCo-Iとして参加。
  • 2014年4月 - 2018年3月
    太陽系最大の磁気圏を有する木星は、地球の約2万倍の磁気モーメントを持つ。10時間自転による共回転発電で生成される磁気圏-電離圏-熱圏(MIT)結合システムは、オーロラ発光エネルギーにして地球の約1000倍に達する[Clarke et al., 1998]]。磁気圏内には活発な活火山をもつ衛星・イオが存在し、火山起源ガスが磁気圏の主要プラズマ源となる[Bagenal, 2007]。これを通過する磁力線を通じ、木星MIT結合システムは更にエネルギーを投入される。この天体の解明を主目標の1つとする「極端紫外光望遠鏡衛星Hisaki/EXCEED」が、2013年9月に打ち上げに成功し、既にイオトーラスおよびUVオーロラ全発光量の初の長期データを提供しつつある。2014年1月にはハッブル宇宙望遠鏡を含めた国際合同観測キャンペーンも遂行中である。将来的には、米・木星探査機Juno・将来欧州木星探査機JUICEの木星直接探査へと発展する。 これらの「イベント」を支えるには長期継続データ獲得能力が重要課題で、専用望遠鏡が必要となる。本グループは、既に整備してきた電波観測手段に加え、光・赤外観測手段をハワイ・マウイ島・ハレアカラ山頂(標高約3000m)に整備してきた。2007年には口径40cmのシュミットカセグレン望遠鏡を設置し、光高分散分光観測によってイオ起源火山ガスからなる「イオトーラス」の量・速度場観測を世界で唯一連続・継続して行い、その長期変動の貴重なデータを提供している(図1左)。次いで、福島県飯舘村にある60cmカセグレン・クーデ反射望遠鏡設備(図1右)をより観測好適地である当地へ移設しつつある。2013年秋のファーストライトを迎える予定が工事の自然保護要請で遅延したものの、2014年夏期に稼働する。こちらの望遠鏡では、赤外線の撮像・高分散分光観測により、木星イオトーラスに加えて「赤外線オーロラ・大気光観測」(2-4μm帯のH2・H3+輝線)およびイオ火山活動熱輻射観測の長期継続観測も実施可能となる。 本計画では、以下の(1)(2)の実施と、連携する(3)(4)の観測遂行を主眼とする。 (1) 40cmシュミット望遠鏡による「イオトーラス発光」の連続観測による火山ガス散逸過程の解明。 (2) 60cmカセグレン望遠鏡での観測装置稼働作業、および木星の赤外線オーロラ・熱圏大気光、衛星イオのトーラス・火山活動観測の実施。 (3)地上大型望遠鏡(IRTF3m, SUBARU8m等)との木星磁気圏活動共同観測。 (4)インド・本学電波望遠鏡との連動による木星熱圏大気温度変動と木星放射線帯変動との相関追跡研究。
  • 2014年1月 - 2016年12月
    •Requirements and suggestions for plot and GUIs showing atmospheric data •Production and provision of ground based data of Mars atmosphere •Mars Atmospheric data analysis: comparison/integration of ground based and MRO/MEX data •Mars Atmospheric data analysis: benchmark ground based and expected TGO data
  • 2016年4月 - 2016年4月
    東北大では、数十年来に渡って宮城・福島に設けた太陽・木星電波観測施設に加え、ハワイ大の協力を得て惑星光赤外観測施設をハワイ・マウイ島ハレアカラ高高度観測施設(標高約3000m)に整備してきた.40cm望遠鏡可視観測でイオ火山ガスからなる「イオトーラス」の構造・量・速度場観測を世界で唯一継続して行い、水星・月のNa希薄大気も含め貴重な長期観測データを提供した。2014年には福島県飯舘村から60cmカセグレン反射望遠鏡を移設し、赤外線観測も可能として観測テーマを金星・火星大気も含め広げている。双方とも東北大が主要観測時間を使用でき(40cm:100%、60cm:85%)、惑星探査機との連携では必須の「短中長期にわたる柔軟な連携運用」が常時可能な貴重な望遠鏡である.本研究は,この望遠鏡の活用を軸に行ったもので,木星で紫外線望遠鏡衛星Hisakiおよび米探査機Juno(2016/7に軌道投入)、火星で米探査機MAVENおよび欧探査機ExoMars Trace Gas Orbiter(2016/ 10・12に軌道投入)、金星で日Akatsuki探査機との連携観測を行った。 本研究計画は惑星探査機群や惑星専用望遠鏡衛星Hisakiを支える国際地上観測ネットワークの一翼である.米Juno探査機に対しては強力な国際地上観測網が組まれたが、日本の光赤外・電波地上観測は長期継続性の点でユニークな一翼を占めた。金星・火星についても同様で、またプロポーザル採択を要する大型望遠鏡群(ハワイ:IRTF 3m、アタカマ:ALMAサブミリ波干渉計、NASA/DLR成層圏航空機望遠鏡SOFIAなど)の活用にも成功した.
  • 2015年4月 - 2015年4月
    JUICE(Jupiter Icy Moon Explorer)は、欧州宇宙機関(ESA)が計画する木星探査計画で、木星およびガニメデ、カリスト、エウロパを対象とする。 2022年にアリアン5で打ち上げられ、2030年に木星に到着する。 Radio and Plasma Wave Investigation (RPWI)チームの日本側代表研究者として、LF電波レシーバー等の開発提供、木星電波や氷衛星の電離圏透過波・地下海反射波の観測で参加する。
  • 2004年4月 - 2012年3月
    JAXAが東北大等と開発した初の小型科学衛星「Reimei」に搭載された「Science Hundling Unit」の開発主任。
  • 2011年4月 - 2011年4月
    「木星電磁圏」解明を中枢目標の1つに据える米・欧・日木星探査計画「EJSM」の検討が、2020年代の実現を目指して急ピッチで進んでいる。我々は、欧州探査機「JGO」の電波波動観測チームで「電波センサー部」を担当する想定である。これに向け、平成25(2013)年度末までに、これに要する要素技術を確立しその実現性を実証するとともに、観測ロケット・次世代探査機・着陸機にも求められる「小型電波センサー」の基盤技術を確立することを目標とした。 (1) 「10kHz-50MHzを世界最高感度でカバーし、木星放射線環境下で耐え、かつ総重量200g程度」を満たす「電場三成分計測用プリアンプ」の技術基盤を確立する。 (2) 「地球近傍で安全に伸展、Ganymede周回軌道到達まで保持できる、総重量500g程度、長さ1-2m x 3のモノポールアンテナ」を満たす「電場三成分計測用伸展アンテナユニット」の技術基盤を確立する。
  • 2007年4月 - 2007年4月
    1) 量子カスケードレーザーの駆動方法の確立 2) 量子カスケードレーザーを光源とした「in-situ微量ガス検出システム」の基礎構築 3) 量子カスケードレーザーを光源とした「ヘテロダイン分光システム」の基礎構築 4) 上記ヘテロダインシステムによる太陽・月を光源とした「地球大気観測システム」の基礎構築
  • 2005年4月 - 2005年4月
    宇宙空間電場・電波計測センサの高精度化・軽量化:新回路の基礎開発