研究者データベース

高橋 幸弘(タカハシ ユキヒロ)
理学研究院 地球惑星科学部門 宇宙惑星科学分野
教授

基本情報

所属

  • 理学研究院 地球惑星科学部門 宇宙惑星科学分野

職名

  • 教授

学位

  • 博士(理学)(東北大学)

ホームページURL

J-Global ID

研究キーワード

  • 雷放電   スプライト   エルブス   電離圏   TLE   ELF   地球ガンマ線   超高層大気   中間圏   TGF   中層大気   北欧   地上観測   磁気圏   リモートセンシング   台風   ISUAL   大学衛星   ダウンバースト   インドネシア   ブラジル   超小型衛星   スウェーデン   豪雨災害   発光現象   北欧観測   マイクロサテライト   人工衛星   ミャンマー   大気化学   

研究分野

  • 自然科学一般 / 宇宙惑星科学
  • 環境・農学 / 環境動態解析
  • 社会基盤(土木・建築・防災) / 防災工学
  • 社会基盤(土木・建築・防災) / 防災工学
  • 自然科学一般 / 大気水圏科学
  • 自然科学一般 / 固体地球科学
  • 人文・社会 / 地理学

職歴

  • 2009年 - 2015年 北海道大学 理学(系)研究科(研究院) 教授

研究活動情報

論文

  • Yukihiro Takahashi, Mitsuteru Sato, Masataka Imai, Ralph Lorenz, Yoav Yair, Karen Aplin, Georg Fischer, Masato Nakamura, Nobuaki Ishii, Takumi Abe, Takehiko Satoh, Takeshi Imamura, Chikako Hirose, Makoto Suzuki, George L. Hashimoto, Naru Hirata, Atsushi Yamazaki, Takao M. Sato, Manabu Yamada, Shin-ya Murakami, Yukio Yamamoto, Tetsuya Fukuhara, Kazunori Ogohara, Hiroki Ando, Ko-ichiro Sugiyama, Hiroki Kashimura, Shoko Ohtsuki
    Earth, Planets and Space 70 1 2018年12月01日 [査読有り][通常論文]
     
    The existence of lightning discharges in the Venus atmosphere has been controversial for more than 30 years, with many positive and negative reports published. The lightning and airglow camera (LAC) onboard the Venus orbiter, Akatsuki, was designed to observe the light curve of possible flashes at a sufficiently high sampling rate to discriminate lightning from other sources and can thereby perform a more definitive search for optical emissions. Akatsuki arrived at Venus during December 2016, 5 years following its launch. The initial operations of LAC through November 2016 have included a progressive increase in the high voltage applied to the avalanche photodiode detector. LAC began lightning survey observations in December 2016. It was confirmed that the operational high voltage was achieved and that the triggering system functions correctly. LAC lightning search observations are planned to continue for several years.
  • Katsuhama, N, M. Imai, N. Naruse, Y. Takahashi
    J. Remote Sensing Letters 9 1186 - 1194 2018年 [査読有り][通常論文]
  • M. Sato, T. Ushio, T. Morimoto, M. Kikuchi, H. Kikuchi, T. Adachi, M. Suzuki, A. Yamazaki, Y. Takahashi, U. Inan, I. Linscott, R. Ishida, Y. Sakamoto, K. Yoshida, Y. Hobara, T. Sano, T. Abe, M. Nakamura, H. Oda, Z. -I. Kawasaki
    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-ATMOSPHERES 120 9 3822 - 3851 2015年05月 [査読有り][通常論文]
     
    Global Lightning and Sprite Measurements on Japanese Experiment Module (JEM-GLIMS) is a space mission to conduct the nadir observations of lightning discharges and transient luminous events (TLEs). The main objectives of this mission are to identify the horizontal distribution of TLEs and to solve the occurrence conditions determining the spatial distribution. JEM-GLIMS was successfully launched and started continuous nadir observations in 2012. The global distribution of the detected lightning events shows that most of the events occurred over continental regions in the local summer hemisphere. In some events, strong far-ultraviolet emissions have been simultaneously detected with N-2 1P and 2P emissions by the spectrophotometers, which strongly suggest the occurrence of TLEs. Especially, in some of these events, no significant optical emission was measured by the narrowband filter camera, which suggests the occurrence of elves, not sprites. The VLF receiver also succeeded in detecting lightning whistlers, which show clear falling-tone frequency dispersion. Based on the optical data, the time delay from the detected lightning emission to the whistlers was identified as approximate to 10ms, which can be reasonably explained by the wave propagation with the group velocity of whistlers. The VHF interferometer conducted the spaceborne interferometric observations and succeeded in detecting VHF pulses. We observed that the VHF pulses are likely to be excited by the lightning discharge possibly related with in-cloud discharges and measured with the JEM-GLIMS optical instruments. Thus, JEM-GLIMS provides the first full set of optical and electromagnetic data of lightning and TLEs obtained by nadir observations from space.
  • Kozo Yamashita, Yukihiro Takahashi, Mitsuteru Sato, Hiromi Kase
    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS 116 2011年02月 [査読有り][通常論文]
     
    The global observation of cloud-to-ground (CG) discharges based on ELF measurements provides essential information, including vertical charge moment (Qdl) for investigations of global-scale thunderstorm activity. However, the geolocating method by direction finding of sferics in the frequency range of 1-100 Hz has a rather large error, on the order of 1000 km, even for the CGs with relatively large Qdl (>1000 C-km). Here we improve the methods for geolocation and estimation of Qdl, which are applicable to smaller CGs with Qdl down to 470 C-km, making use of the time-of-arrival method and the high correlation between Qdl and the peak amplitude of ELF sferics. The evaluated average error in geolocation, comparing with World Wide Lightning Location Network data, is 680 km. By this improved method, CGs with Qdl of <470 C-km can be detected at any location in the world. In the preliminary analysis for the year of 2004, the number of CGs whose location and Qdl are determined is about a million events per month, roughly 10-30 times compared to previous studies by ELF measurement, enabling an investigation of the day-to-day variations of the global CG distribution with transferred charge amount. The combination of accurate geolocation and the uniformity of detection show active regions in the three main areas: Africa, South America, and the Maritime Continent. In addition, minor thunderstorm areas in Japan, the Mediterranean Sea, and the Pacific Ocean can be monitored.
  • Y. Takahashi, A. Yoshida, M. Sato, T. Adachi, S. Kondo, R. -R. Hsu, H. -T. Su, A. B. Chen, S. B. Mende, H. U. Frey, L. -C. Lee
    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS 115 2010年09月 [査読有り][通常論文]
     
    Although the Quasi-electrostatic (QE) model has been considered a basic mechanism for describing sprite generation, the relationship between sprite luminosity and the charge moment change (CMC) value, caused by the sprites' parent lightning has not been examined quantitatively. CMC value represents the energy of cloud-to-ground discharge (CG) and the electric field intensity above the thunderstorm. We focused on the data obtained in 2004, in which both ISUAL on board the FORMOSAT-2 satellite and the Tohoku ELF network were operated throughout one year. We could estimate the absolute luminous intensity of sprites free from atmospheric influence with the ISUAL/Array Photometer (AP) and investigated its relationship to the charge moment of parent lightning. Absolute optical energies emitted from sprites were estimated for 14 streamer-type sprites for the first time. The averages of the time-integrated optical energies are 176 kJ and 119 kJ for the N2 1PG and N2 2PG bands, respectively. Furthermore, the optical energies and the charge moments of their parent lightning estimated with ELF data show a high correlation (correlation coefficient = 0.93), that is consistent, qualitatively, with the QE model. This relationship predicts that the 50% occurrence probability is located at similar to 600 C km, which coincides with previous statistical studies.
  • Y. Takahashi, Y. Okazaki, M. Sato, H. Miyahara, K. Sakanoi, P. K. Hong, N. Hoshino
    ATMOSPHERIC CHEMISTRY AND PHYSICS 10 4 1577 - 1584 2010年 [査読有り][通常論文]
     
    Although linkages between solar activity and the earth's climate have been suggested and the 11-year cycle in solar activity evident in sunspot numbers is the most examined example of periodicity in previous studies, no quantitative evidence indicating a relationship for tropospheric phenomena has been found for a short period. Based on FFT analysis for OLR (Outgoing Longwave Radiation) compared with the F10.7 index, we clearly demonstrate a 27-day variation in the cloud amount in the region of the Western Pacific warm pool, which is only seen in the maximum years of 11-year solar activity. The average spectrum in such years also shows an enhancement in the range of the MJO (Madden-Julian Oscillation) period. Although there exist some explanations for possible mechanisms, the exact cause is unknown. Therefore, the proposed connection between 27-day cloud variation and solar cycle in the WPWP region is still a hypothesis and various kinds of varification based on other meteorological and solar parameters are strongly required.
  • Y. Takahashi, J. Yoshida, Y. Yair, T. Imamura, M. Nakamura
    SPACE SCIENCE REVIEWS 137 1-4 317 - 334 2008年06月 [査読有り][通常論文]
     
    Lightning activity in Venus has been a mystery for a long period, although many studies based on observations both by spacecraft and by ground-based telescope have been carried out. This situation may be attributed to the ambiguity of these evidential measurements. In order to conclude this controversial subject, we are developing a new type of lightning detector, LAC (Lightning and Airglow Camera), which will be onboard Planet-C (Venus Climate Orbiter: VCO). Planet-C will be launched in 2010 by JAXA. To distinguish an optical lightning flash from other pulsing noises, high-speed sampling at 50 kHz for each pixel, that enables us to investigate the time variation of each lightning flash phenomenon, is adopted. On the other hand, spatial resolution is not the first priority. For this purpose we developed a new type of APD (avalanche photo diode) array with a format of 8x8. A narrow band interference filter at wavelength of 777.4 nm (OI), which is the expected lightning color based on laboratory discharge experiment, is chosen for lightning measurement. LAC detects lightning flash with an optical intensity of average of Earth's lightning or less at a distance of 3 Rv. In this paper, firstly we describe the background of the Venus lightning study to locate our spacecraft project, and then introduce the mission details.
  • Y Takahashi, R Miyasato, T Adachi, K Adachi, M Sera, A Uchida, H Fukunishi
    JOURNAL OF ATMOSPHERIC AND SOLAR-TERRESTRIAL PHYSICS 65 5 551 - 560 2003年03月 [査読有り][通常論文]
     
    Sprites and elves observation has been carried out in three winter seasons in Japan since December 1998. Thirtyfive sprites' features have been imaged with CCD cameras and 95 optical emission from elves have been captured with hi-speed array photometers. The number of events observed on a night is dependent on the occurrence of intense cloud to ground lightning activity and cloud condition above the observation site. Most of the sprites/elves are directly associated with storms produced by a cold front passing over Japan. It is found that sprites/elves appear not only in the west coast of Japan but also above the Pacific Ocean. The average vertical length of winter sprites in the west cost is shorter than that of summer sprites in the US by about a factor of 2. The altitude of the causative thunderstorm for winter sprites and elves is comparatively lower than that of the summer events in the US and the horizontal width of the cloud is sometimes smaller than 30 km. The sprites' detection in winter in Japan suggests the possibility of winter sprite occurrence in Scandinavia and/or Israel where the climate condition is similar to Japan. (C) 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.
  • The dynamics of the proton aurora in auroral breakup events
    Takahashi, Y, H. Fukunishi
    J. Geophys. Res. 106 45 - 63 2001年 [査読有り][通常論文]
  • H Fukunishi, Y Takahashi, M Kubota, K Sakanoi, US Inan, WA Lyons
    GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS 23 16 2157 - 2160 1996年08月 [査読有り][通常論文]
     
    Observations of optical phenomena at high altitude above thunderstorms using a multichannel high-speed photometer and image intensified CCD cameras were carried out at Yucca. Ridge Field Station (40 degrees 40' N, 104 degrees 56' W), Colorado as part of the SPRITES'95 campaign from 15 June to August 6, 1995. These new measurements indicate that diffuse optical flashes with a duration of < 1 ms and a horizontal scale of similar to 100-300 km occur al 75-105 km altitude in the lower ionosphere just after the onset of cloud-to-ground lightning discharges, but preceding the onset of sprites. Here we designate these events as elves to distinguish them from red sprites''. This finding is consistent with the production of diffuse optical emissions due to the heating of the lower ionosphere by electromagnetic pulses generated by lightning discharges as suggested by several authors.

講演・口頭発表等

  • Optical characteristics of elves observed by FORMOSAT-2/ISUAL and properties of parent lightning discharges  [招待講演]
    Y. Takahashi, T. Adachi, A. Ohkubo, K. Yamamoto, S. Chikada, H. Fukunishi, H. _T. Su, A. B. Chen, R. _R. Hsu, S. B. Mende, H. U. Frey, L. C. Lee
    International Association of Meteorology and Atmospheric Sciences (IAMAS) 2005 meeting Beijing, China
  • Characteristics of TLEs observed by ISUAL/AP onboard FORMOSAT-2  [招待講演]
    Y. Takahashi, T. Adachi, H. Fukunishi, S. Chikada, A. Yoshida, K. Yamamoto, R-R. Hsu, H-T. Su, A. Chen, S. B. Mende, H. U. Frey, L-C. Lee
    American Geophysical Union (AGU) 2006 Fall meeting San Francisco, US
  • SPRITE-SAT mission for sprites and TGFs studies  [招待講演]
    Y. Takahashi, T. Sakanoi, M. Sato, S. Kondo, K. Yoshida, Y. Sakamoto, E. Ujiie, T. Takashima, U. Inan, D. Smith
    European Geoscience Union general assembly Vienna, Austria
  • Lifetime and structures of TLEs captured by high-speed camera on board aircraft  [招待講演]
    Y. Takahashi, Y. Sanmiya, M. Sato, T. Kudo, NHK Cosmic Shore Project, Y. Yair, S. A. Cummer
    American Geophysical Union 2012 Fall Meeting San Francisco, US
  • Role and Scope of Asian Micro-satellite Consortium  [招待講演]
    Yukihiro Takahashi
    34th Asia Conference on Remote Sensing “Applications of remote sensing technology on tropical peatlands” Bali, Indonesia
  • A Scope of Asian Micro-satellite Consortium  [招待講演]
    Yukihiro Takahashi
    IEEE Workshop on Geoscience and Remote Sensing 2013 Melaka, Malaysia
  • High frequency / precision disaster monitoring with micro-satellite constellation  [招待講演]
    Yukihiro Takahashi
    UN World Conference on Disaster Risk Reduction 2015 Sendai, Japan
  • Collaborative Promotion of Micro-satellite Utilization by International Consortium  [招待講演]
    Yukihiro Takahashi
    APRSAF-17 Manila, Philippines
  • Next-generation Earth Monitoring System with Micro-satellites and Ground-based Networks  [招待講演]
    Yukihiro Takahashi
    17th Conference of the Science Council of Asia Manila, Philippines

その他活動・業績

  • 石丸 亮, 坂本 祐二, 小林 正規, 郷内 稔也, 藤田 伸哉, 千秋 博紀, 和田 浩二, 石橋 高, 黒澤 耕介, 山田 学, 阿部 新助, 吉田 和哉, 佐藤 光輝, 高橋 幸弘, 松井 孝典 日本惑星科学会秋期講演会予稿集 2014 "O13 -03" 2014年09月10日 [査読無し][通常論文]
  • 今井 正尭, 高橋 幸弘, 渡部 重十, 渡邊 誠 日本惑星科学会秋期講演会予稿集 2014 "P1 -04" 2014年09月10日 [査読無し][通常論文]
  • 春山 純一, 高橋 幸弘, 佐藤 光輝 日本惑星科学会秋期講演会予稿集 2014 "P2 -31" 2014年09月10日 [査読無し][通常論文]
  • 莊司 泰弘, 田口 真, 中野 壽彦, 前田 惇徳, 高橋 幸弘, 今井 正尭, 仲本 純平, 渡辺 誠, 合田 雄哉, 川原 健史, 吉田 和哉, 坂本 祐二 宇宙航空研究開発機構研究開発報告 13 87 -105 2014年03月 [査読無し][通常論文]
     
    地上望遠鏡を使った高分解能光学撮像において,シーイングは最も重要な条件である.成層圏環境は気流が安定しており,密度も地上の 1/100程度と,天体の光学観測に適している.このような成層圏環境の利点を活用することによって,口径が 1 m以下の比較的小規模な望遠鏡でも,口径数 mの地上大型望遠鏡に匹敵する分解能での観測が可能になると期待される.この点に着目して我々は惑星観測を行うための極周回成層圏テレスコープ(風神, FUJIN)を提案し, 2002年より開発を行ってきた. 2009年にはプロトタイプによる最初の飛翔試験を実施したものの,飛翔中に搭載 CPUがハングアップしたため十分な成果を残すことができなかった.再度 2013年に国内で飛翔実験するために,発生した不具合等に対処した FUJIN-1システムを開発した.飛翔実験自体は気象条件が整わず,また気球飛翔制御システムに問題が発生したために実施できなかったものの, FUJIN-1システムはポインティング機能の性能確認を中心とした地上試験を経て,完全なフライトレディ状態で待機していた.地上でのポインティング性能確認試験によって, FUJIN-1搭載望遠鏡の回折限界未満である 0.4"(σ)のポインティング精度を確認した.この結果を受けて FUJIN-1の開発を終了し,極域での実験を行うため FUJIN-2の開発を開始した.本稿では FUJINの概要を説明し,今回開発した FUJIN-1システムと地上ポインティング試験について述べる.
  • 高橋 幸弘 プラズマ・核融合学会誌 90 (2) 128 -131 2014年02月25日 [査読無し][通常論文]
     
    最近,太陽自転周期である27日程度の大気変動がみつかっている.ここでは特に西太平洋における雲変動に焦点を当てて紹介する.従来,11年周期についての調査は多くなされてきたが,それらは振幅が小さく,測定誤差の問題が指摘されているが,1ヶ月程度の周期変動は振幅が数10%を超えることもある.本節では,全球の積乱雲活動の指標であるシューマン共鳴現象と,衛星から観測される雲の変動が,共に太陽極大期のみ27日の周期性を示すことを紹介する.また,太陽振幅ではなく,周期が11年周期の太陽活動に関連していることを指摘し,それがエルニーニョなどより長い時間変動に影響している可能性を議論する.
  • 高橋 幸弘 プラズマ・核融合学会誌 90 (2) 137 -140 2014年02月25日 [査読無し][通常論文]
     
    積乱雲による発電を駆動源とし,地面と電離圏が成す巨大な球殻コンデンサーを基本構造とし,磁気圏・電離圏電流とも結合している可能性のある地球規模の電流回路-全地球回路(グローバルサーキット)-は,その仮説提唱から80年以上経つ今も十分定量的な理解に至っていない.しかし,その回路で運ばれるイオンや電場は,雲の生成・発達・消滅や雲頂高度に作用し,気候変動にも関与している可能性が指摘されている.
  • 今井 正尭, 高橋 幸弘, 渡部 重十, 渡邊 誠 日本惑星科学会秋期講演会予稿集 2013 "P3 -30" 2013年11月20日 [査読無し][通常論文]
  • 山下 幸三, 高橋 幸弘, 松本 淳, 濱田 純一 電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集 2013 (1) 2013年09月03日 [査読無し][通常論文]
  • 高橋 幸弘 遊・星・人 : 日本惑星科学会誌 21 (3) 2012年09月25日 [査読無し][通常論文]
  • 高橋 幸弘, 佐藤 光輝, 福原 哲哉, 栗原 純一, 中島 健介, 竹内 覚, ヨアブ ヤイル, フィッシャー ゲオルグ, アプリン カレン 遊・星・人 : 日本惑星科学会誌 21 (3) 224 -228 2012年09月25日 [査読無し][通常論文]
     
    近年,木星大気の大規模構造を決める力学や,大気組成を決める化学過程を理解する上で,積乱雲や雷放電観測の重要性が指摘されている.しかし,対流強度は雲頂高度など雲本体の観測のみからでは難しい.雷放電発光の強度,頻度,高度の情報はそれを補う優れた指標のひとつであるが,通常のカメラでは時間分解能が不十分で,積乱雲活動の定量的な評価は困難である.ここで提案する雷放電発光検出器"OLD"は,高速撮像・画像処理によって雷放電発光の頻度から対流活動強度を求め,また色情報から高度推定することを可能にする.
  • 山下 幸三, 大矢 浩代, 土屋 史紀, 高橋 幸弘, 松本 淳 電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集 2012 (1) 2012年08月28日 [査読無し][通常論文]
  • 吉田 和哉, 坂本 祐二, クワ]原 聡文, 高橋 幸弘 計測と制御 = Journal of the Society of Instrument and Control Engineers 51 (5) 438 -443 2012年05月10日 [査読無し][通常論文]
  • 高橋 幸弘 計測と制御 = Journal of the Society of Instrument and Control Engineers 51 (5) 445 -448 2012年05月10日 [査読無し][通常論文]
  • 木村 真一, 中須賀 真一, 郷田 直輝, 山本 雅也, 岩崎 晃, 倉原 直美, 吉田 和哉, 高橋 幸弘 日本航空宇宙学会誌 60 (4) 137 -148 2012年04月05日 [査読無し][通常論文]
     
    近年,従来の数トン級衛星ではなく,100〜500kgの「小型衛星」が世界各国の地図作成,安全保障,防災,都市計画,自然環境・気象観測,農産物の生産管理,科学調査等の様々な分野に利用され,また,大学・研究機関・企業等の宇宙利用のニーズが高まってきた.こうした状況に合わせ,日本航空宇宙学会誌では計測自動制御学会誌と共同特集企画として,主に超小型衛星の利用に焦点を当てた特集「小型衛星を用いたセンシングアプリケーション」を掲載することとした.日本航空宇宙学会誌では,計測自動制御学会の特集号に先立ち,その特集号にて掲載される内容をダイジェスト版として紹介する.
  • 高橋 幸弘, 福原 哲哉, 栗原 純一 電子情報通信学会技術研究報告. SANE, 宇宙・航行エレクトロニクス 111 (239) 33 -35 2011年10月10日 [査読無し][通常論文]
     
    現在日本では複数の50kgクラスの超小型衛星のプロジェクトが進んでいるが、今後このクラスの衛星が市民権を得て成功していくためには、ミッション、中でもリモートセンシングの性能を向上させることが鍵となる。北海道大学では、RISING及びRISING-2のふたつの衛星の開発を通して、これまでにない、超小型衛星に適した高性能・高機能、かつ安価な光学センサーの開発を進めている。本発表では、それらの開発の現状と展望について紹介する。
  • 坂本 祐二, 桑原 聡文, 吉田 和哉, 高橋 幸弘 年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan 2011 "S192025 -1"-"S192025-3" 2011年09月11日 [査読無し][通常論文]
     
    The development of 50-kg class microsatellite RISING-2 was started in July, 2009 by Tohoku Univ. and Hokkaido Univ. At the time of May, 2011, the fabrication and evaluation tests of engineering model (EM) and the fabrication of flight model (FM) were finished. The launch opportunity has been not decided yet. The satellite has a telescope with 10-cm diameter and 1-m focal length, and the resolution of image is 5 meters. It observes multi-spectrum images of cumulonimbus clouds using liquid crystal tunable filter as well as RGB color photos. Also, transient luminous events in upper atmosphere such as sprite are observed using CMOS sensors. This paper shows the final specifications of FM, and the verification tests of bus system.
  • 坂本 祐二, 桑原 聡文, 吉田 和哉, 高橋 幸弘 スペース・エンジニアリング・コンファレンス講演論文集 : Space Engineering Conference 2010 (19) "F3 -1"-"F3-6" 2011年01月27日 [査読無し][通常論文]
     
    Tohoku University and Hokkaido University started the development of a new 50-kg microsatellite RISING-2 at July 2009. This satellite inherits the development technique of RISING (SPRITE-SAT) launched on January 2009. The progress is shown in this paper. Using a Cassegrain telescope with 10-cm diameter and 1-m focal length, earth surface is observed with 5-m resolution from 700-km-alt sun synchronous orbit. By 3-axis attitude stabilization using reaction wheels and star sensors, the designated area on earth surface can be observed. In addition to color images, multi-spectrum images of cumulonimbus are observed by using a liquid crystal tunable filter. As a secondary mission, transient luminous events such as sprite are observed, which is same mission as SPRITE-SAT.
  • 牛尾 知雄, 佐藤 光輝, 森本 健志, 鈴木 睦, 菊地 博史, 山崎 敦, 高橋 幸弘, 芳原 容英, 坂本 祐二, 石田 良平, 菊池 雅行, 吉田 和哉, 河崎 善一郎 電気学会論文誌. A, 基礎・材料・共通部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. A, A publication of Fundamentals and Materials Society 131 (1) 16 -20 2011年 [査読無し][通常論文]
     
    Lightning and sprite measurement sensors on the International Space Station (ISS) are introduced in this paper. Lightning is an electrical discharge which neutralizes the charge inside thunderstorm. In the early 1990s, optical transient luminous events (TLEs) occurring just above the thunderstorm were firstly reported by the US scientists and are associated with positive cloud-to-ground discharges with a large amount of charge. Though the luminous events so-called sprite, elves and jets have been investigated by numerous researchers all over the world based mainly on the ground observations, some important problems have not been fully understood yet such as generation mechanisms of columniform fine structure and horizontal offset of some sprites from the parent lightning discharges. In the JEM-GLIMS mission, observations from our synchronized sensors are going to shed light on above-mentioned unsolved problems regarding TLEs as well as causative lighting discharges. Our goals are (1) to detect and locate lightning and sprite within storm scale resolution over a large region of the Earth's surface along the orbital track of the ISS without any bias, (2) to clarify the generation mechanism of sprite, and (3) to identify the occurrence conditions of TLEs.
  • 大谷 栄治, 木村 淳, 高橋 幸弘, 中島 健介, 中本 泰史, 三好 由純, 小林 憲正, 山岸 明彦, 並木 則行, 小林 直樹, 出村 裕英, 倉本 圭, 大槻 圭史, 今村 剛, 寺田 直樹, 渡部 重十, 荒川 政彦, 伊藤 孝士, 圦本 尚義, 渡部 潤一 日本惑星科学会誌遊星人 20 (4) 349 -365 2011年 [査読無し][通常論文]
     
    「月惑星探査の来たる10年」検討では第一段階で5つのパネルの各分野に於ける第一級の科学について議論した.そのとりまとめを報告する.地球型惑星固体探査パネルでは,月惑星内部構造の解明,年代学・物質科学の展開による月惑星進化の解明,固体部分と結合した表層環境の変動性の解明,が挙げられた.地球型惑星大気・磁気圏探査パネルは複数学会に跨がる学際性を考慮して,提案内容に学会間で齟齬が生じないように現在も摺り合わせを進めている.本稿では主たる対象天体を火星にしぼって第一級の科学を論じる.小天体パネルでは始原的・より未分化な天体への段階的な探査と,発見段階から理解段階へ進むための同一小天体の再探査が提案された.木星型惑星・氷衛星・系外惑星パネルは広範な科学テーマの中から,木星の大気と磁気圏探査,氷衛星でのハビタブル環境の探査,系外惑星でも生命存在可能環境と生命兆候の発見について具体的な議論を行った.アストロバイオロジーパネルでは現実的な近未来の目標として火星生命探査を,長期的な目標として氷衛星・小天体生命探査を目指した観測装置開発が検討された.これらのまとめを元に「月惑星探査の来たる10年」検討は2011年7月より第二段階に移行し,ミッション提案・観測機器提案の応募を受け付けた.
  • 牛尾 知雄, 佐藤 光輝, 森本 健志, 鈴木 睦, 菊地 博史, 山崎 敦, 高橋 幸弘, 芳原 容英, INAN Umran, 石田 良平, 河崎 善一郎 電気学会研究会資料. EMC, 電磁環境研究会 2010 (29) 1 -4 2010年11月01日 [査読無し][通常論文]
  • 吉田 和哉, 荘司 泰弘, 坂本 祐二, 田口 真, 高橋 幸弘 電子情報通信学会総合大会講演論文集 2010 (1) "SS -78"-"SS-79" 2010年03月02日 [査読無し][通常論文]
  • 田口 真, 荘司 泰弘, 坂本 祐二, 吉田 和哉, 高橋 幸弘, 寺口 朋子, 大西 智也, Steve Battazzo, 佐藤 隆雄, 星野 直哉, 宇野 健, 吉村 淳 宇宙航空研究開発機構研究開発報告 9 53 -72 2010年03月 [査読無し][通常論文]
     
    惑星大気・プラズマ中で起こる時間変動現象を研究するためには長期連続観測が重要である.極域成層圏の特殊性を利用して惑星を連続観測することを目的とした気球搭載望遠鏡を開発している.口径300mm のシュミットカセグレン望遠鏡が気球ゴンドラに搭載される.ゴンドラはコントロールモーメントジャイロ,デカップリング機構,各種姿勢センサーを使って姿勢制御され,極域成層圏に 1 週間以上滞留可能な性能を持つ.ゴンドラ姿勢制御,望遠鏡経緯台による天体捕捉,2 軸ティップティルトミラーによる追尾誤差補正によって,目標天体を0.1"rms の精度で捉える.金星をターゲットとして,最初の気球実験が 2009 年6 月3 日に北海道大樹町において実施された.4:10 に放球され,その後2 時間,システムは正常に動作した.高度約 14km でのレベルフライト時に太陽捕捉の実験を行った.ゴンドラ姿勢制御を開始するとゴンドラの方位角は振動しつつ収束し,数分間,方位角誤差は1°rms の範囲内に収まった.残念ながら搭載コンピュータの不具合により,金星捕捉は叶わなかった.しかし,サンセンサーのビデオ信号から,姿勢制御していない状態でのゴンドラの方位角角速度は20°/min 以下であることがわかった.地上試験も含めた今回の気球実験結果から,気球望遠鏡システムの姿勢制御,天体捕捉・追尾の原理は有効であることが確証された.今後の実験へ向けて,より信頼性が高い搭載コンピュータに改善していく.
  • 高橋 幸弘, 星野 直哉 遊・星・人 : 日本惑星科学会誌 18 (4) 238 -241 2009年12月25日 [査読無し][通常論文]
     
    金星における世界初の雷放電観測専用機能と微弱大気光の検出能力を兼ね備えた雷・大気光カメラLACは,ハードウェアの製作・各種試験が完了し,実地観測に備えたパラメータ設定と詳細シーケンスの検討に入った.LACの科学的背景と目標,設計方針,これまで行った試験などについて紹介する.
  • 福原 哲哉, 高橋 幸弘, 佐藤 光輝, 渡部 重十, 佐藤 創我, 渡邉 誠 日本惑星科学会秋期講演会予稿集 2009 2009年09月28日 [査読無し][通常論文]
  • 今村 剛, 笠井 康子, 佐川 英夫, 黒田 剛史, 佐藤 毅彦, 上野 宗孝, 鈴木 睦, 高橋 幸弘, 高橋 芳幸, はしもと じょーじ, 倉本 圭 遊・星・人 : 日本惑星科学会誌 18 (2) 76 -78 2009年06月25日 [査読無し][通常論文]
     
    火星表層の水循環や気象学の理解を目的とする火星周回衛星の検討を進めている.可視〜赤外域での高解像度の分光撮像による水蒸気マッピングと大気力学場モニター,そしてサブミリ波サウンダーによる水蒸気やその他微量ガスの3次元分布の観測が,二つの柱である.着陸機による局地気象の直接観測や大気電気観測との連携についても検討中である.
  • 高橋 幸弘, 倉本 圭 遊・星・人 : 日本惑星科学会誌 9 (1) 33 -46 2000年03月25日 [査読無し][通常論文]

教育活動情報

主要な担当授業

  • 現代地球惑星科学概論1
    開講年度 : 2019年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 理学部
  • 大学院共通授業科目(一般科目):自然科学・応用科学
    開講年度 : 2019年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 大学院共通科目
  • 宇宙理学特別講義1
    開講年度 : 2019年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 理学院
    キーワード : Remote-sensing, Asia, Micro-satellite, Drone, Optical payload
  • 惑星システム学特論2
    開講年度 : 2019年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 理学院
    キーワード : 地球惑星大気,宇宙空間,惑星探査, 光学計測
  • 理学共通演習Ⅱ
    開講年度 : 2019年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 理学部
    キーワード : アクティブラーニング、ファシリテーション、チームワーク、化学結合、遷移状態、触媒、タンパク質酵素、特殊相対性理論、光速度不変の原理、地球環境変動、衛星リモートセンシング、ゲノム編集、市場化された食品、受精卵に対する治療
  • 物理学特別講義A
    開講年度 : 2019年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 理学部
    キーワード : アクティブラーニング、ファシリテーション、チームワーク、化学結合、遷移状態、触媒、タンパク質酵素、特殊相対性理論、光速度不変の原理、地球環境変動、衛星リモートセンシング、ゲノム編集、市場化された食品、受精卵に対する治療
  • 地球惑星科学Ⅱ
    開講年度 : 2019年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 全学教育
    キーワード : 宇宙,惑星,大気と海洋の運動と構造,気候変動,地球環境
  • 環境と人間
    開講年度 : 2019年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 全学教育
    キーワード : 太陽系,惑星,惑星大気,オーロラ,星間物質, 天文学、宇宙の進化, 人工衛星/探査機, 探査ミッション,地上望遠鏡
  • 地球惑星電磁気学
    開講年度 : 2019年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 理学部
    キーワード : 地磁気,岩石磁気,電気伝導度,電離圏,磁気圏,プラズマ,オーロラ


Copyright © MEDIA FUSION Co.,Ltd. All rights reserved.