SCOPE ミッション観測機器概要 基本的観測機器： DC磁場 プラズマ波動（DC電場を含む） プラズマ／粒子 について検討を開始 地球を取り巻く宇宙プラズマの構造と変動を編隊飛行で探る SCOPE 親衛星＋子衛星４機の編隊 遠地点 ２０万km 近地点 ２万km 親子間距離１０km〜５０００km（可変） 渦構造 3000km ジェット生成領域 300km DC 磁場 Properties of the flux-gate magnetometer for SCOPE Sensor Ring core geometry, 3-axes Dynamic Range 65536 / 4096 nT Quantitative steps 0.125 / 0.008 nT (20 bit resolution) Sampling rates 64 or 128 Hz Weight for 1 set <100g (sensor) 250g (cable+connector) <200g (electronics, excluding PS and CPU) ~1W Power consumption DC 磁場 Magnetometer configuration for SCOPE Main satellite Sub satellites 5m MAST 2m BOOM DC磁場開発項目 • 温度特性がよくノイズレベルの低い新たなセンサー の開発（アモルファス合金など：国際的には実績あ り、日本では現在検討・開発中） • 放射線に強い多ビット A/Dの検討とアナログ回路部 の改修（レンジ段数の削減による軽量・省電力化が 図れる一方で、更なるノイズレベル低減の努力の必 要あり） • ２つのセンサーを使った人工ノイズ除去の手法の開 発（Bepi-Colombo MMO で実践予定） プラズマ波動 Plasma Wave Investigation System onboard SCOPE spacecraft(案) 親機 観測器仕様-I センサー 電界: スピン面内 2軸 30m tip-to-tip スピン軸 1軸 15m tip-to-tip 磁界: ３軸サーチコイル 受信器コンポーネント 波形受信器（WFC*) ()内上限周波数は、Bow Shock mode WFC-LE: 0Hz～10Hz (100Hz): 電界3軸 WFC-LH: < 20kHz(100kHz): 電界3軸 WFC-B: < 10kHz : 磁界3軸 *WFCはメモリ搭載のGEOTAILタイプ スペクトル受信器** AKR-Monitor***: 20kHz～1MHz: 電界1軸 Solar Activity-Monitor: 20kHz～10MHz: 電界1軸 **スペクトル受信器は、Programmable Down Converterを 使用したデジタル型(SS=520-2ロケット実験で実証済み) ***Thermal Noise Receiver mode あり プラズマ波動 親機 観測器仕様-II Wave-Particle-Correlator 自動アンテナインピーダンス測定システム 重量: センサー 4kg, エレキ 4kg 消費電力: < 4W 子機 観測器仕様 センサー 電界: スピン面内 2軸 15m tip-to-tip 波形受信器（WFC*) ()内上限周波数は、Bow Shock mode WFC-LE: 0Hz～10Hz (100Hz): 電界2軸 WFC-LH: < 20kHz(100kHz): 電界2軸 重量: センサー 2.4ｋg, エレキ 2kg 消費電力: < 2W プラズマ波動開発項目 1. 粒子センサーと高速シリアルバスで接続された、 Wave-Particle- Correlatorの開発とFPGA化 2. 小型・軽量電界アンテナの製作(スピン軸方向アンテ ナを含む) 3. 出きる限りのHybrid IC化、ワンチップ化。 4. 親衛星、子衛星間での観測データの時間精度の保証 方法の確立 5. 電界センサーの精確なキャリブレーション手法の確立 (特に、インピーダンス、実効長) SCOPEでは、精確な3次元での電界測定を行うこと がプラズマ波動グループの至上命題であるといえる。 プラズマ／粒子 SCOPE 衛星用 Plasma/Particle sensors 親衛星 FESA （高時間分解能電子センサー） ８台 FISA （広ダイナミックレンジイオンセンサー） ４台 IMSA（イオン質量分析器） 1台 MESA（中間エネルギー電子センサー） 1台 MIMS（中間エネルギーイオン質量分析器） HEP-ele（高エネルギー電子センサー） 1台 1台 HEP-ion（高エネルギーイオン質量分析センサー） 子衛星 EISA（電子・イオン同時計測型センサー） 1台 1台 電子センサー エネルギーレンジ プラズマ／粒子 FESA MEEA HEP-ele EISA 10 102 103 104 105 106 107 イオンセンサー エネルギーレンジ FISA IMSA MEIM HEP-ion EISA 10 102 103 104 (eV) 105 106 107 プラズマ／粒子 時間分解能 親衛星 FESA （高時間分解能電子センサー） 8msec (coarse 2msec) FISA （広ダイナミックレンジイオンセンサー） 500msec IMSA（イオン質量分析器） 1/2 spin MESA（中間エネルギー電子センサー） MIMS（中間エネルギーイオン質量分析器） 1 spin 1 spin HEP-ele（高エネルギー電子センサー） 1 spin HEP-ion（高エネルギーイオン質量分析センサー） 1 spin 子衛星 EISA（電子・イオン同時計測型センサー） 1 spin プラズマ／粒子 FESA (Fast Electron Spectrum Analyzer) 重量：4kg /センサー 消費電力：4W /センサー φ200 時間分解能（8台搭載）：8msec(fine) 2msec(coarse) 300 電子 電子 MCP or SSD 高圧電源 プリアンプ 衛星パネル プラズマ／粒子 FISA (Fast Ion Spectrum Analyzer) 重量：２kg /センサー 消費電力：2.5W/センサー 低感度 高感度 ダイナミックレンジ：108 （太陽風イオン、磁気圏イオンを１台で測定） 時間分解能（４台搭載）：1/8 spin MCP 90 プラズマ／粒子 HEP-ion (High Energy Particle-ion) 重量：1.3kg /センサー 消費電力：1.2W /センサー プラズマ／粒子 HEP-ele (High Energy Particle-electron) 重量：0.7kg /センサー 消費電力：0.6W /センサー プラズマ／粒子 EISA (Electron and Ion Spectrum Analyzer) 重量：1.3kg /センサー 消費電力：2.5W/センサー 時間分解能：1/2 spin プラズマ／粒子 Plasma/Particle sensors 開発・検討状況 親衛星 FESA （高時間分解能電子センサー） 開発中 FISA （広ダイナミックレンジイオンセンサー） 検討中 IMSA（イオン質量分析器） 検討中 MESA（中間エネルギー電子センサー） 基礎実験実施中 MIMS（中間エネルギーイオン質量分析器） HEP-ele（高エネルギー電子センサー） 検討中 検討中 HEP-ion（高エネルギーイオン質量分析センサー） 子衛星 EISA（電子・イオン同時計測型センサー） 検討中 開発中 プラズマ／粒子 Plasma/Particle sensors 開発項目 親衛星 FESA （高時間分解能電子センサー） 検出器、高圧電源、センサー構造 FISA （広ダイナミックレンジイオンセンサー） センサー構造 IMSA（イオン質量分析器） 高H＋フラックス下での質量分析 MESA（中間エネルギー電子センサー） MIMS（中間エネルギーイオン質量分析器） 中間エネルギーで高感度の検出器 高感度で時間分解を上げる構造 HEP-ele（高エネルギー電子センサー） センサー構造 HEP-ion（高エネルギーイオン質量分析センサー） センサー構造、信号処理回路 子衛星 EISA（電子・イオン同時計測型センサー） ２次電子放出板、センサー構造
© Copyright 2024 ExpyDoc
