企　画　部

図1　米国SRIのOTHレーダ

　送信所はカリフォルニア州のロスト・ヒルにあり，　2 台のHF送信機を用いて20kWの電力を発射する。送信ア ンテナは2基あり，西方向に電波を発射するときには18 素子の対数周期アンテナを使い，東方向には18素子の三 角型折り返しモノポール（FTM）アンテナを使用する。 これら主アンテナの方位角方向のビーム幅は6°（周波数 15MHz）となっている。また，ビームは方位角方向に± 30°の範囲で4°ステップで振ることができる。更に，低 仰角発射の際の利得の劣化を防ぐため180m幅でグラン ド・マットが敷設されている。
　送信所には上記の主アンテナの他に電離層のモニタを 行うための後方散乱波用として回転可能な対数周期アン テナを，また垂直打上げ用としてデルタアンテナを使っ ている。
　受信所は送信所から約185�q離れたロス・バノスにあ る。受信アンテナは南北方向に沿った全長2.5�qのアレ イアンテナで，等間隔（10m）に設置された256対の垂直 モノポールアンテナ対でできている。それぞれのアンテ ナ対は高さ5.5mのモノポールが4.17m間隔で立ってお り，両者の位相差を用いてアンテナ指向性の東西方向を 選択する。このアレイアンテナの前後利得化は13dBで ある。
　低仰角での放射特性を良くし，アンテナのインピーダ ンスを安定化するため，幅22m，長さ2.6�qにわたって 約0.6mの大きさの網目でグランドマットを施してある。 アンテナ素子はインピーダンス整合をとらずに用いるが， 給電の途中に低雑音増幅器を挿入し，6〜26MHzの周 波数領域でアレイアンテナの理論的指向性利得と同等に なるようにしてある。
　受信アレイアンテナのビームはビーム形成器により， 7つの扇形ビームとなる。ビーム幅は周波数15MHzで 0.5°となり，中心のビームからそれぞれ±0.25°，±0.5° 及び±1°離れた方位角特性となっている。中心ビームの 方位角方向の回転角は真東（90°），真西（270°）を中心 にした±32°の範囲で0.25°きぎみで振ることができる。 このレーダの最小のモニタ領域は視線方向に3�q，方位 角方向に約15�qである。
　　Skywaveレーダの応用
1.　海面のモニタ
　海面からの反射エコーは一連の波浪がちょうど回折格 子の役目を果し，　レーダの電波の波長が海洋波浪の波長 の2倍となる波浪成分によって散乱された，強度の強い 一次エコー，及びこのエコーの周りにある海面情報を多 く含んだ強度のより小さい高次エコーがある。一次エコ ーから海上風の方向及び海面流が求まる。二次エコーの 解析から実効的波高値や波浪のスペクトルが得られる。
　海上の風向の作図は台風の位置の決定や追跡に有効な 方法である。風向の測定は一次エコーから求まるので， 電離層の状態が悪くても精度良く求めることができる。 第2図にSRIのSkywaveレーダによる台風の追跡結果及 び飛行機，人工衛星，マイクロ波レーダなどの観測から 得られた米国国立ハリケーンセンター（NHC）発表の台 風の行路を合わせて示した。両者の行路の平均的な相違 は19�qであった。カリフォルニアのレーダ基地からメキ シコ湾上の台風まで3,000�q程離れているにもかかわら ず両者は良く一致している。

図２　メキシコ湾上のハリケーンの追跡

　波高値及び波浪スペクトルの情報は高次エコーに含ま れるため，電離層伝搬の状態が良い時に観測し得る。こ れまでのSkywaveレーダによる観測値とブイによる海面 の直接測定結果との不一致の程度は，測定の推定誤差よ りも小さくなっている。更に，最近では周期が極めて長 い“うねり”の周期，高さ，方向などもレーダで測定さ れており，海上での直接測定の値と10％以内の誤差で一 致している。
2.　その他の応用例
　飛行機などの飛翔体や船舶の運行監視がSkywaveレー ダで行われている。レーダ基地から約1,300�q離れた太 平洋上を約1,000�q／時の速度で運行する飛行機のモニタ 実験では，電離層がやや乱れているにもかかわらず，85 ％の確率で飛行機の監視が行われた。このときの監視 精度は視線方向に37�q，視線と垂直方向に15�qで，また 速度は視線方向及び視線と垂直方向とも56�q／時であっ た。
　気象前線では良く知られているように大気の徹しい運 動によって雷放電をはじめ多くの大気電気が発生し，放 電現象が生起している。Skywaveレーダでこれらの大気 放電現象をモニタし，気象の研究や予報，雷害防止に役 立てることができる。
　流星飛跡からのレーダ反射波は飛行機や船舶の監視に は妨害波となる。しかし，Skywaveレーダによって流星 エコーの特性を知り，地球物理学への応用がなされてい る。
　更に海氷の位置をSkywaveレーダで探査し，船の運行 や北方海上における海底資源の採掘作業へ情報を与える ことができる。
　　各国のSkywaveレーダ
　カナダのSkywaveレーダ応用の主目的は海底油田の採 掘にあり，海流，波浪，風速などの海面情報のモニタ， 更に北極海の海氷の監視にある。カナダはレーダ設置場 所が高緯度にあるため，電波伝搬特性がオーロラや磁気 嵐の影響を受け易い。そのため受信信号の処理解析には 特別な研究が必要となるだろう。
　オーストラリアはジンダレにアメリカのSRIのOTHレ ーダとほぼ同規模のレーダを建設中である。オーストラ リア大陸の北側を通過する船舶の監視を主目的とする。
　英国ではバーミンガム大学とアップルトン研究所が共 同してモノスタティック・パルスレーダを用いた実験を 行っている。主に海面のリモートセンシングを行ってい る。
　フランスではパリ大学がモノスタティック・パルスレ ーダを用いて北海のリモートセンシングを行っている。
　　おわりに
　アメリカをはじめカナダ，　イギリス，　フランス，　オー ストラリアなどでSkywaveレーダが建設され，積極的に リモートセンシング技術の研究が行われている。現在， 海面情報のモニタ，台風の追跡，飛行機や船舶の監視な どに多くの成果が得られている。
　我が国は四方を海に囲まれており，Skywaveレーダを 設置する利益は多大であろう。北はベーリング海から南 はメラネシアまでの広大な地域が探査可能な領域となる。
　南方洋上の海面モニタを行うことにより，台風の発生， 移動方向が実時間で追跡できる。更に，船舶の運行に際 して，海面情報とくに波高値，海流方向，海洋風などの 情報を得ることは船の燃料費や航海時間の節減に役立つ。 また，大小の漁船，定期航路の商船やタンカーの運行の 監視，海難の監視や救助システムへの応用もできよう。
　一方，Skywaveレーダ観測の実施について問題点がい くつかある。施設の規模が極めて大きくなること。電離 層の反射を利用するため，観測データの信頼性が電離層 の状態に左右されること。更に，高出力送信，並びに高 感度受信のため，他局への妨害や逆に他の局からの干渉 対策なども実施に当って考慮すべきことだろう。

（企画部　主任研究官　上瀧　實）

羽倉　幸雄

（電波部長）

国際地球観測百年記念メダル

所長　　若井　登

表1　第2回SSLG会議出席者

　会合は，従来の17項目の共同研究プロジェ クトと今回新たに提案された新プロジェクト について，予め詳細な討議をする予備会議 （11月8日）と，そこで作られた案を審議する 本会議（11月15日）から成る。予備会議は実 務レベルの話し合いなので，当所のVLBI計 画推進のため，たまたまゴダード宇宙飛行セ ンターに留学中の高橋冨士信主任研究官にも 出席してもらい，フリン博士と3人で地殻プ レート運動の研究プロジェクトの報告書案を 作り上げた。この予備会議には各項目の米側 担当者が多数出席した。
　　審議状況
　表2に示す17項目は，大別して科学分野と応用分野 （番号に丸印）とに分けられるので，予備会議における審 議は，関係者が上記2分野に別れて並列に行った。9月 中旬頃会合の日程が米国側から発表されたのを受けて， 日本側の担当機関は，前回会議以降のプロジェクトの進 捗状況と今後の見通し等について，米国のそれぞれの担 当者と手紙またはテレックス等により十分な意見交換を 行って会議に臨んだ。従って予備会議の討議は順調に進 み，その日の内に報告書原案が作成された。

表２　宇宙分野の日米協力プロジェクト

　15日の本会議は，ベッグス長官による歓迎の辞と米側 のメンバー紹介を受けて，斉藤委員による日本側メンバ ーの紹介で始まった。次いでベッグズ長官は，先づ11月 11日に打ち上げられたスペースシャトル5号機（STS-5） が，SBS-C3とANIK-Cの二つの実用衛星の軌道投入 に成功したこと，　しかし残念なことに予定した宇宙遊泳 は宇宙服のトラブルにより中止したことを紹介した。そ して米国宇宙開発計画を，　スペースシャトルの利用の将 来計画及び宇宙基地計画に絞って説明したが，特に後者 については，目下全体構想を固めるための検討を進めて おり，日本，欧州等の参加による，国際協力プロジェク トとして強力に推進したい旨発言があった。これに対し て斉藤委員から日本の宇宙開発計画の主要事項について 説明を行った。次に17項目の協力プロジェクトのうち， 日本側が主体的に進める科学分野4項目と応用分野5項 目をそれぞれ小田教授と私が，またそれ以外の8項目を 一括してローゼンタール博士が，プロジェクトの経過と 今後の進め方について報告した。この17項目はすべて引 き続き協力を進めることが合意された後，米側から人工 衛星の利用によるレーザ測距に関する協力を新しいプロ ジェクトとしたい旨提案が行われ，これも合意された。
　次の審議事項は，米国の宇宙基地計画についてであり， ホッジ部長からこの計画の発足のいきさつ，NASA内の タスクフォースの編成，基地の構造案，国際協力問題等 が紹介された。また12月初旬には中間段階での検討状況 について，各国と意見交換の機会を作るので，日本から の積極的な提案を歓迎する旨述べられた。これを受けて 加藤局長から，日本では宇宙開発委員会内に特別部会を 設け，利用及び開発の面について約150のテーマを集め， 計画への参加の可能性を鋭意検討中であると説明した。
　その後の討議では，議論は宇宙基地問題に集中し，米 側から日本側が考えているテーマはいずれも参加可能で あること，居住等のライフサポート，日本側が付加する モジュールへのエネルギー等の供給は可能であること， 但し，米側の製作するメインモジュールと日本側モジュ ールとのインターフェイスはクリーンなものが望ましい こと等説明があった。
　前述のように，協力プロジェクトは予備会議での検討 を経ているので，全然討議の対象とならなかったが，こ こでは，当所に関連の深い次の3項目について，合意に 達した報告書のあらましを紹介する。
　先づVLBI計画の推進を内容とする地殻プレート運動 の研究についてのべる。報告書には，NASAからの情報 を得て，鹿島のK-3システムの開発は順調に行われて いること，昭和58年の秋にデータ処理機能確認のための 実験と打合せ会を開催し，59年初頭にはシステム全体の 機能確認のための最初の共同実験を行うこと，そしてそ の後の5年間に世界中のVLBI局と本格的測地実験を続 けること等が盛り込まれ合意された。
　次に実験用通信衛星データの交換の項目では，従来通 りデータ交換を継続することを確認した後，日本の通信 衛星CSを東に動かして，　アラスカかハワイで準ミリ波 の伝搬実験を行いたいという提案が米側から出され，今 後この件について両国専門家が技術的検討を続けること となった。因みにこのSSLG会議の約2週間後に，当所 の小坂第二宇宙通信研究室長が技術的情報を携えて渡米 し，米側担当者Ippolito氏と会い意見交換を行っている。
　新規協力プロジェクトとして承認された「人工衛星レ ーザ測距による測地及び地球力学の研究」に関しては， 海上保安庁水路部が，日本測地系を世界測地系に結合す るため及び海洋測地網を確立するため，下里観測所にお いてすでに米国のラジオス衛星の測距観測を実施してい るので，この実績を踏まえて，日米共同観測の実施，観 測データ・軌道予報等の情報交換の面で両国が協力する こととなった。レーザによる測距は，VLBI法と共に測 地にとって有用な手段なので，NASA側はフリン博士が 両項目の担当者となった。この項目は水路部から依頼を うけて，私が予備会議での折衝，報告書のとりまとめを 担当した。
　会議の閉会に先立ち，斉藤委員から次回のSSLG会合 は1983年の秋以降東京で開催することとしたいと提案し 合意された。秋以降としたのは10月1日のNASA創立25 周年記念日を考慮したためである。
　　NASA施設訪問
　「飛行機をオンブして何となくバランスの悪い巨大ロケ ットが，轟音と白橙2色の煙を残して，真青なフロリダ の空に吸いこまれてゆくと，観覧台と草原にあふれた数 千の群集からどよめきと拍手が湧き起こった。」こんな 風に，予定の打上げ時刻1982年11月11日7時19分（EST） と一秒も追わず，4人の宇宙飛行士をのせたスペースシ ャトル5号機が上ってゆくのを見た時，私は正に宇宙は 人間のものになったなと感じた。しかもSTS-5は軌道 上から通信衛星を2個放出して，採算のとれる宇宙運送 業の開店祝いを飾ったのである。
　このSTS-5の打上げをはさんで，10日にはケネディ 宇宙センターを，12日にはジョンソン宇宙センターを見 学した。ケネディ宇宙センターを一日がかりで廻ってみ て，過去四分の一世紀にわたって米国が国の威信と財力 と知力をかけて築き上げできたものの大きさが，ひしひ しと感じられた。宇宙開発の動機はいろいろあろう。特 に米国の場合，空軍博物館の多種多様のミサイルを見て も分るように，軍事が牽引車になっていたことは否めな い。しかしワニの住家の広大な沼地に，次から次へと発 射台を作り，より遠くより正確により重いものを宇宙に 打出してゆき，その終着駅ともみえた人類の月面着陸を 果すと，すぐさま宇宙定期バスに夢をひろげ，その 先には宇宙基地があるという，アメリカ人の創造力とそ れを受入れ実現させる社会の包容力には全く頭を下げざ るを得ない。これがケネディ宇宙センターで立ち並ぶ発 射台を見ながらの印象であった。
　生温いフロリダの風に送り出されて，次に訪れたヒュ ーストンのジョンソン宇宙センターでは，シャトルシミ ュレータの操縦席に座らせてもらったり，FCC（フラ イトコントロールセンター）で，コロンビア号の飛行状 況，地上との交信の模様，またANIK-C3の分離のビデ オを見せて貰ったりした。たまたま居合せたアメリカ初 の女性宇宙飛行士になる予定の可憐なサリーライド嬢と 記念撮影したのもここであった（写真参照）。

女性宇宙飛行士を囲んで

　　おわりに
　今回のSSLG会議は，新規を含む18項目の協力プロジ ェクトの承認と，両国の宇宙開発関係情報の交換を行っ て所期の成果を収めた。とりわけ米国が計画中の宇宙基 地について，これといって結論のでる討議ではなかった が，NASA幹部の考えている方向を知ることができて有 益であった。宇宙開発が今後の科学，経済，産業等に大 きな影響を与えるものである以上，　この分野で大きく立 遅れている日本にとって，宇宙基地計画の推進の中で米 国から学びとれるものは極めて大きいであろう。
　会議の収獲とは別に，私自身にとっても，短時日の間 の宇宙施設見聞の旅は，活字からは得られない，時差ボ ケも吹飛んでしまう程の印象の深い旅であった。
　この出張に際し，会議の準備や調整，移動や宿泊の手 配，事前事後の資料，写真の作成と分配等について，科 学技術庁の担当者，在米日本大使館の各位，並びに宇宙 開発事業団の国際室等関係諸氏に大へんお世話になりま した。最後に紙面をかりて厚くお礼申し上げます。また 本報告の中に，昭和57年11月に科学技術庁が発表した「 宇宙分野における第2回日米常設幹部連絡会議（SSLG） について（報告）」を一部引用したことを付け加えます。