卒論(pdf) - 地球惑星科学科 - 北海道大学

ことができなかった。その 問 題 を 解 決 したのが、 日 本 の JAXA が 2007 年 に 打 ち 上 げた
SELENE(かぐや)である。SELENE は 4-way ドップラー 観 測 (4-way Doppler tracking)
を 採 用 し、 表 側 より 若 干 精 度 は 劣 るものの 裏 側 の 重 力 場 の 直 接 計 測 に 初 めて 成 功 した。
この 観 測 法 は Rstar(おきな)という 小 型 のリレー 衛 星 を 用 いていることが 特 徴 で、 主 衛
星 が 月 の 裏 側 にいる 間 にリレー 衛 星 がその 信 号 を 地 球 の 局 にリレーし、ドップラー 周 波
数 を 計 測 するのである。 更 に 相 対 VLBI という 手 法 により 子 衛 星 が 発 する 電 波 を 追 跡 し
て 軌 道 を 決 定 し、 重 力 場 の 精 度 を 高 めている。こちらは2つの 子 衛 星 (Rstar,Vstar)
に 搭 載 された 電 波 源 からの 電 波 を 国 立 天 文 台 の 地 上 望 遠 鏡 で 受 信 する。 子 衛 星 間 の 距 離
の2 重 差 を1mmの 精 度 で 観 測 できるため 大 気 、 電 離 層 による 揺 らぎがキャンセルされ
る。そして SELENE の 次 に 開 発 されたのが 米 国 の GRAIL である。それについては 次 項 で
説 明 する。
http://www.kaguya.jaxa.jp/ja/equipment/rsat_j.htm より
図 5-1
4-way ドップラー 観 測 と 相 対 VLBI。4-way ドップラー 観 測 は Rstar(おきな)というリレー 衛 星
を 用 い、 月 の 裏 側 にいる 主 衛 星 の 発 射 する 電 波 をリレー 衛 星 が 地 球 局 に 中 継 することによって、 裏 側 にい
る 主 衛 星 のドップラー 周 波 数 を 計 測 するものである。 相 対 VLBI は2つの 子 衛 星 (Rstar,Vstar)に 搭 載 さ
れた 電 波 源 からの 電 波 を 地 上 の 電 波 望 遠 鏡 で 受 信 し、 子 衛 星 間 の 距 離 の2 重 差 を1mmの 精 度 で 観 測 する
ものである。
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