研究計画の主要な事項について以下に簡単に記す。
テレビジョン同期放送方式については,引き続き
電波伝搬実験等を行う。周波数資源については,デ
ィジタル移動通信の研究,40GHz以上の電波伝搬の
研究及び光領域の研究開発を引き続き進める。また
電磁環境(EMC)の研究を続行する。
CS-2によるパイロット実験計画を実施し,中 継器有効利用実験を行う。航空・海上衛星技術の研 究開発については,ETS-Xに搭載する中継器の 開発に引き続き,地上システムの開発及び通信シス テムの研究を推進する。衛星用マルチビームアンテ ナについては,これまでの多くの研究成果をもとに 更に研究開発を進める。また,新しい周波数帯を用 いた将来の宇宙通信システムについては,これに必 要となる技術を確立するための基礎的,先行的研究 を行う。
中層大気国際協同観測(MAP)については,標 準電波ドッブラー法による大気波動観測等を引き続 き実施する。また,電磁圏観測衛星(DE)からの 観測データの取得,解析を本格的に行う。電波予警 報のための自動電話応答サービスシステムを整備す る。
超長基線電波干渉計(VLBI)については,日米 共同本実験を続行するとともに日中共同予備実験を 開始する。また,国土地理院とは技術協力を続け, 共同実験を行う。
雨域散乱計/放射計による宇宙からの降雨観測の 可能性についてNASAとの共同研究を実施すると ともに,スペースシャトルによる映像レーダ(SIR) 計画に引き続き参加する。また,環境庁国立機 関公害防止等試験研究費により,航空機搭載映像レ ーダによる油汚染広域監視技術の研究及びオゾンの 三次元分布測定用航空機搭載レーザレーダの高性能 化の研究を引き続き進める。
標準電波の施設整備を引き続き行うとともに,光 励起型セシウムビーム標準器の研究開発及び衛星利 用の時刻比較実験を行う。
本省からの研究調査依頼事項は継続14件,新規2 件を実施する。なお,宇宙開発事業団,文部省の極 地研究所及び宇宙科学研究所,大学,他省庁との共 同研究や協力を行う。
本年度は,衛星計画発足に伴う大幅な機構改革か
ら18年,本省の3局体制発足に伴う行政と研究のか
かわり等を含めて,総合的な電気通信時代に対応し
た研究を行うために大機構改革を実施した。国の財
政事情等もあり,研究予算額の減少傾向が回復しな
いが,新研究体制のもとでより大きな研究成果が生
まれるよう工夫と努力を重ねていきたい。
なお、,次に今年度の研究調査計画一覧表を示す。
(企画調査部 企画課)
電波研究所研究調査計画一覧表1
電波研究所研究調査計画一覧表2
ICC'85に出席して
(鹿島支所 第二宇宙通信研究室 研究官 若菜 弘充)
日ソ文化交流報告
(第二特別研究室長 高橋 耕三)
はじめに
電波研究所の研究テーマには短波通信全盛の時代
から宇宙科学,あるいは太陽一地球間物理学(STP)
と深いかかわりを持つものが多く,日本の宇宙科学
の発展に大きな貢献をしてきた。現在でも電波予警
報業務の改善という重要な要請を受けてSTPにが
かわりのある研究プロジェクトが数多く進行してい
る。間近になった1990年代のSTP研究では,観測
の面でこれまでの単一の人工衛星を使う1点での観
測データによる研究に限界が見えてきているので,
広大な太陽−地球間空間の複数のキーポイントに人
工衛星を置き同時観測をするという壮大な計画
(ISTP計画)が立てられている。図1はISTP計画で打
上げられる人工衛星群の軌道を模式的に描いたもの
で,これらの軌道は太陽からのエネルギー流が地球
磁気圏に取り入れられ,そしてこのエネルギーが極
地のオーロラ,あるいは通信障害を誘起する地磁気
嵐になって行く過程を研究する上で重要な位置を示
している。もちろん図のような大計画は一国で実現
できるものではないので,米国航空宇宙局(NASA),
欧州宇宙機構(ESA),そして日本の文部省宇宙
科学研究所(ISAS)の三者が人工衛星の製作と打
上げを分担し,地上のデータも含めたデータ解析に
は全世界の研究者が参加する予定である。日本(I
SAS)は図1の人工衛星群のなかで,1989年には科
学衛星EXOS-Dを遠地点8,000qの極域を通る軌
道にM3-SI型ロケットを使って打上げ,1991年に
は米国NASAと共同でGEOTAIL衛星をスペースシ
ャトルから250RE(RE:地球半径)という深宇宙に
投入する予定である。
電波研究所はこれまで電離層観測衛星(ISS)や
科学衛星に電離層観測用の測定器を開発・搭載して
きた。この実績を基にISTP計画にも参加している。
特にEXOS-D計画(第12号科学衛星計画)にはカ
ナダ国立研究会議(NRC)附属へルツベルグ天体物
理学研究所(HIA)と共同で測定器を開発し,搭載
する。この測定器はSMS(Suprathermal Energy・
Mass Spectrometer)と呼ばれ,EXOS-Dの軌道
上の磁気圏・電離圏プラズマのなかでも比較的低工
ネルギーのイオンの組成とエネルギー分布を観測対
象としている。EXOS-D計画は,現在,プロトタ
イプモデルの設計段階であるが,この稿ではEXOS
-Dの目的とその中でのSMSの役割,これまでの
経緯,そしてこれからの予定を述べたい。
EXOS-DとSMS −目的−
北極と南極の夜空に舞うオーロラは自然のなかで
ももっとも人を魅了する現象の一つである。オーロ
ラの光は,太陽からのエネルギー流が様々の太陽−
地球間現象を引き起しながら地球へ到達した結果で
ある。このことは,人工衛星が観測手段として登場
して以来一層深く認識されるようになった。太陽か
らの高速プラズマ流(太陽風)が運ぶエネルギーが
地球のように磁場を持った惑星に取り込まれる過程
は,地球だけでなく磁場を持つ太陽系内の他の惑星
(木星や土星)でも基本的には良く似ていることは
これらの惑星へ探査の輪が広がるにつれて明らかに
なってきている。
さて,太陽風は地球磁場を変形させて地球磁気圏 を形成する。磁気圏の形は,太陽に面した側では太 陽風の圧力のために圧縮され,10RE付近にその境 界ができる。また,太陽と反対側(夜側)では地球 磁場はその本来の姿である双極子磁場から引き延ば され,数100REに及ぶ長大な磁気圏プラズマの尾を 引いている。もしプラズマを直接見ることのできる 宇宙人が存在するなら,地球はちょうどほうき星の ように映るはずである。地球磁気圏には太陽風によ る変形のために常時エネルギーが流入しているが, 太陽風の速度や密度,そして太陽風の磁場の変化に よってこのエネルギー流量は絶えず変動している。 そして地球磁気圏へ過大なエネルギーが入った時に 激しいオーロラ活動をともなうオーロラサブストー ムという形で余分のエネルギーが消費される。この 時,エネルギーは主に10keV位のエネルギーを持っ た多量の電子群によって夜側の極地,特に地磁気緯 度60°位の環状の地域(オーロラオバール)に運ばれ る。この降下電子(オーロラ電子)は地上110q付 近で大気中の原子や分子と衝突し発光させる。同時 にこの衝突はその一部をイオン化し電離層の電子密 度の上昇,すなわち電気伝導度の上昇をもたらすた めに電離層内には経度方向に非常に大きな電流が流 れる。このために地上に置かれた長い導体(電力線, 電話線,あるいは油送管)には,オーロラ出現時に 誘導電流が流れて障害が発生する例も報告されてい る。太陽風エネルギーを地上へ運ぶ10keVのオーロ ラ電子がどこで生ずるかは長い間謎であった。太陽 風内の電子は〜100eV,又,磁気圏内部のプラズマ では〜1keV位であることは人工衛星観測の初期の 段階から知られていた。従ってオーロラ電子を作り 出すためには何らかのエネルギーが増大する物理過 程(加速)が必要であり,その詳細は様々の理論的 検討の対象となってきた。突破口はやはり人工衛星 による観測であった。米国の観測衛星S3-3は遠地 点8,000qの軌道でプラズマや電場の観測を行って いたが,オーロラの上空で地球磁場の磁力線に平行 な電場の存在を示唆する観測データを得た。S3-3 やその後の衛星観測の結果を総合すると,磁気圏の 電子はオーロラの上空の1RE位の高度に形成される 磁力線沿いの電場によって下方に〜10keVまで加速 された電子により,オーロラが発生するということ が明らかになってきた。そして磁力線沿いの電場が 発する領域(オーロラ加速域)は多彩な現象の源と なっていることが徐々に明らかになってきた。
磁気圏内でのイオンの観測の歴史は比較的新しい が,その観測結果は当初の予想と大きく異なっていた。 すなわち,観測が行われる以前には太陽風の中のイ オンが大部分を占めていると考えられていたが,観 測データは電離層から流れてきたイオンが多量に存 在することを明らかにした。そしてS3-3衛星は加 速域で上方に高速で流れ出すイオン流の存在を発見 した。このようにオーロラ加速域はSTP研究の一 つのキーポイントであるので,ISTP計画の一環と してEXOS-Dが配置されることになったのである。
オーロラ加速域の解明のためにEXOS-Dで測定
される項目は:磁場(東大,極研),直流電場(宇宙
研),イオン組成(HIA,電波研),電子・イオン(宇
宙研,神戸大,電波研,極研),高周波波動(東北大,
極研),低周波波動(京大,電通大,金沢大),電子
温度(宇宙研,理研),オーロラ像(東大,・極研),
の8種類である(カッコ内は担当機関)。このように
複数機関が分担するものが多いが,SMSは唯一の
国際協力によるものである。前に述べた様に磁気圏
イオンの観測は歴史が新しく,しかもその観測結果
は大変に興味深いものである。すなわち,オーロラ
上空で上向きに流れる強いイオンビーム(UFI),磁
力線とある角度をもって円錐状に流れるイオン流(C
ONlCS),低高度で観測された磁力線に直角方向に
加速されたイオン(TAI)などの多様な現象の存在
が明らかになっている。EXOS-Dは日本としては
初めてのイオン組成/エネルギー分布測定器を持つ
人工衛星であり,SMSとLEPは重要な働きをする
ことが期待されている。SMSの特長は電離層の主成
分である非常にエネルギーの低いイオンから測定可
能であることと,イオンの入射口が大口径なので高
感度なこと・である。これに対してLEPは時間分解
能が高いという特長を持っているので,二つの測定
器が相補って良質の観測データが得られることが期
待されている。(LEP:低エネルギー粒子観測装置)
図1 ISTP計画(英字は衛星の名称)
EXOS-DとSMS −これまでの経緯−
EXOS-D計画は昭和55年4月に発足したEXOS-D
ワーキンググループ内での科学的目的を主とし
た検討から出発した。電波研究所はワーキンググル
ープで今迄の実績,特にISS-bに搭載したイオン
質量分析器(PIC)に基づいてイオン組成・エネル
ギー分析器を提案した。この測定器はPICと同様に
高周波電圧と直流電圧を使って組成分析を行う機能
に加えて静電場によるエネルギー分析の機能を持っ
ている。測定対象は100eV以下のイオンとしていた
が,このエネルギー領域は米国のDE-1衛星以外に
は例がなく,データ量が絶対的に不足している。し
かしワーキンググループ内での議論が進行している
間にHIA/NRCのBrian A. Whalen博士を中心とす
るグループからEXOS-Dへ参加したい旨の連絡が
入った。彼らの提案した測定器の原理は電波研究所
の提案と全く同一であったが,より高いエネルギー
範囲を目標としていた。ワーキンググループ内の議
論の結果,国際協力が特に人工衛星観測では重要で
あることを考慮して,電波研究所との共同提案とい
う形をとることになった。カナダの計画への参加に
よってそれまでに予定されていた南極昭和基地とス
ウェーデンでのテレメトリー受信に加えて,カナダ
での受信の道が開かれた。EXOS-D計画では効率
良くデータ取得を行うためにオーロラ帯に受信地点
を設けることが不可欠であるので,日本も含めた4
地点での受信によって広範囲のデータが得られる。
EXOS-DとSMS −これからの見通し−
打上げロケットの能力から何度かの修正を受けた
EXOS-D計画は本年2月からプロトモデルの設計
に入った。当初のスケジュールからは少し遅れてい
るが昭和64年冬の打上げを目指してこれからが正念
場である。しかも国際協力という我々には初めての
課題であるのでこの先にも幾つもの難関が予想され
る。特にカナダ側とのコミュニケーションの不足が
ら当初は多少ギクシャクしたような事もあったが,
現在はどうやら順調になりつつある。難関を突破し,
オーロラのダイナミックな動きを伝える観測データ
を日本(鹿児島)で,そしてカナダで受信できる日
を心待ちにしている。
(電波応用部 宇宙環境計測研究室 主任研究官)
さて,電波研究所に採用された上級職職員の研修 は,毎年本省採用の事務官及び技官と同一期間に, 本省大臣官房人事部要員訓練課が作成するスケジュ ールに沿って4か月間実施される。研修は人事院の 実施する合同初任研修に始まり,本省各部の講義, 通信政策局等の実習,関西地区施設等の見学,研究 所インターン研修,英会話訓練等を行い,本省合同 研修で終了する。このうち,研究所で行う研修は, 通信政策局等実習の後半3週間の電波研究所研修, 及び約2週間の研究所インターン研修の二つである。 前者は主に,幹部の講話,各部の研究・業務紹介, 見学(鹿島・平磯支所及び工場見学等),レポート作 成からなり,本省採用の技官と合同で行われる。こ れら研修の項目の中から,比較的最近取り入れられ たレポート作成,研究所インターン研修及び英会話 訓練について,以下簡単に紹介する。
レポート作成は,昨年度から導入されたものであ る。これは,研修生の自主的な調査活動,共同作業 による協力等を目的としたものである。三人一組で 班を作り,各班ごとに独自にテーマを選定し,共同 で調査を行いレポートを作成する。この作業は,睡 魔に襲われやすい午後の時間が主に充てられる。研 修の最終日にレポート発表会を行い,所の幹部,各 部長からのアドバイスを受ける。今年度の発表会で は,発表の方法にかなり工夫を凝らしたユニークな ものもあり,また,発表の仕方もベテラン並みの堂 々としたものであった。以下に今年度の研修生の選 んだレポートのテーマを,彼等の興味の傾向を知る 目安として挙げておく。(1)われらニューメディアン かく戦う。(2)新しい放送技術の展望,(3)通信におけ るマンマシーンインターフェース,(4)電波利用の現 状と展望,(5)光通信技術の動向,(6)基礎研究におけ る国立研究機関の役割。
研究所インターン研修は,一昨年度から導入され たもので,各研修生が研究室に仮配属され,研究室 の研究内容をより詳しく,また,研究室の雰囲気を 直接知ってもらうことを目的としている。昨年度ま では一週間毎に研究室を変えて実施していたが,今 年度は約2週間の間一つの研究室で研修を行った。 これは,実験装置に手を触れ,回路試作等の実習的 な訓練を重点的に行うことを目的としたためである。 依頼した各研究室では,忙しい中でも研修生のテー マを決め,教育的な配慮を行うなど,工夫して対応 され,研修生からも好評であった。
英会話訓練は,本省と合同で日米会話学院におい て約4週間実施される。今後国際人として活躍する ための重要な訓練である。基本的会話練習,Case Study,Reading & Question,Speech, Listening,また,毎日の日記作成や宿題など,かなりハー ドなスケジュールである。
今回の研修を終えて,研修生から講義の内容をも
っと面白く,難しい専門用語が多すぎて困る,見学
をもっと増して欲しい,レポート作成は時間が足り
ない,などの意見が出された。これらの点は,今後
の検討課題であると思われる。最後に,初めての研
修担当で,いくつかの行き届かない点などもあった
が,所内外の関係各位の御協力を得て,今年度の研
修も無事終了することができました。ここに重ねて
関係各位に厚く御礼申しあげます。
(企画調査部 企画課 主任研究官 占部 伸二)
今年度の職場訓練の大要は,前年度と概ね同様だ が,@教科目の重複をなくすため類似教科目の一部 を削除A午前の訓練は講義等の教科目を充て,午 後は実技実習・施設見学等の教科目を割りふるB 実技実習(電子計算機プログラミング,工作機械の 使い方等)はできるだけ連日訓練を行えるようにす るなど配慮して,事務コース組(対象者3名)は5月 2日まで,技術コース組(対象者7名)は5月13日ま で実施することとした。また,事務コース組は,訓 練日程の消化後5月7日から5月11日まで総務部庶 務課及び会計課の職場において,これまで実施した 教科の補完的意味を含め職場実習を行った。最終日 5月13日は,約1か月半に及ぶ職場訓練受講につい ての報告書の作成及び反省会の開催,最後に所長か らの訓示を受けて無事修了し,翌14日職場配属の辞 令等が交付された。新人の一部は,鹿島支所・稚内 電波観測所へそれぞれ巣立って行った。
講師からみた今年度の新人は,概して明るく,積 極的に訓練に取り組む姿勢が多々みられ,講義全般 を通じて質問が出るなど反応が豊かで教えやすかっ たという専らの評価だった。訓練終了後,今後の新 規採用者訓練の進め方について,今回の職場訓練に 参加した講師諸氏の意見及び受講した新人の要望等 についてそれぞれ求めたところ,@テキストによる 講義だけでなく,OHP・スライド・ビデオ等視聴 覚用機材を活用した講義内容の充実Aワープロ講 義時間及び訓練用ワープロ機の増加B施設見学箇 所の増加等多くの提案が寄せられた。
各職場に配属された新人は,現在職場の業務につ いての知識及び技能を修得するため9月30日まで先 輩指導者から職場指導を受けているさなかにある。
最後に今年度の新規採用者職場訓練を振り返って
みると,訓練期間中の4月8日には,18年ぶりに電
波研究所組織の大改正が行われ,それに伴って所員
の大半が新所属先の辞令を受けるという大量人事の
発令が行われた。このため,4月1日に採用の辞令
を受けたばかりの技術コース組新人も,再度辞令に
お目にかかるという珍事もあった。また,今年度の
職場訓練実施計画を作成するに当たっては,前述の
ように組織の改正を目前にして所員の新所属・居室
等の見通しが全くつかないこともあって,講師の依
頼・訓練日程表の作成・訓練室の確保等について各
種障害に行き当たったが,幸にして関係者皆様の御
理解と御協力により滞りなく終了できたことについ
て本紙上を通じて厚くお札申し上げます。
(総務部 庶務課 課長補佐 平石 正美)
後列左より 市川、蒔田、丸山、川又、後藤、宮川
中列左より 杉本、原嶋、野尻 前列 山本
注:杉本は7月31日付で退職した。
電波研究所で機関長会議開催される