ADM-Aeolus

ADM-Aeolusについての詳細

ADM-Aeolus（エーディーエム・アイオロス）は、欧州宇宙機関（ESA）が開発した画期的な地球観測衛星であり、風の測定を専門とした初の人工衛星です。この衛星は、2018年から2023年の間に、宇宙から高度約30kmまでの風の動きを紫外線レーザーを用いて観測しました。その名称は、「大気力学ミッション」（Atmospheric Dynamics Mission）を略した「ADM」に、ギリシャ神話の風の神「アイオロス（Aeolus）」から由来しています。

開発と目的

ADM-Aeolusは、ESAの「Living Planet Programme」に組み込まれる形で1999年に選定されました。このミッションの主な目的は、地球全体の三次元的な風向と風速データを収集することです。これにより、地上に設置された観測所が持つ地域的な制限を克服し、気象予報や気候変動モデルの精度を向上させることが期待されています。

設計寿命は3年で、開発費用は約5億6000万ドルに上りました。初めはEADS アストリアムが主契約社としての役割を担っていましたが、2013年の企業合併によりエアバス・ディフェンス・アンド・スペースに引き継がれました。新しい観測装置であるALADINの開発には多くの技術的課題があり、その影響で打ち上げ予定は2007年から2018年に延期されました。

打ち上げと運用

ADM-Aeolusは、2018年6月15日にフランスから出発し、ギアナ宇宙センターで準備を整えた後、8月22日にヴェガロケットで打ち上げられました。衛星は高度320kmの太陽同期軌道に配置され、地球の明暗境界線を周回しながら観測を行いました。このミッションのコントロールは、ダルムシュタットにある欧州宇宙運用センター（ESOC）が担当し、観測データはスヴァールバル地上局によって受信されました。

ADM-Aeolusは、当初の予定よりも18ヵ月長く運用され、合計70億回のレーザーパルスを送信して観測を行いました。しかし、軌道を維持するための燃料が不足し、2023年4月30日に観測を終了しました。その後、残りの燃料を使って衛星の軌道を引き下げ、2023年7月28日に南極上空で大気圏に再突入させ、安全に処分されました。

データの影響と後継ミッション

英国のコンサルティング会社ロンドン・エコノミクスによる調査によれば、Aeolusが提供した観測データは、気象予報の質の向上や気候変動モデルの理解に寄与し、欧州に35億ユーロの経済的利益をもたらしたとされています。その成果を受け、欧州宇宙機関は次のミッション「Aeolus-2」の計画を進めています。

観測機器ALADIN

ADM-Aeolusに搭載されている大気レーザードップラー測定装置ALADINは、衛星軌道から風を測定するために特別に設計されたドップラー・ライダーです。Nd:YAGレーザーを使って発生させた波長1064nmの赤外線レーザーを、光学結晶で355nmの紫外線に変換し、衛星の進行方向に対して斜め下方に照射します。大気中の微細なダストや水滴がレーザーに反応し、後方散乱光が観測されます。

この散乱光のドップラーシフトを測定し、風向と風速を特定します。ALADINは、28秒ごとに7秒間のレーザー照射を行い、一日に3,200点の観測を可能にします。得られたデータは、風速2～3m/sの精度で、観測から3時間以内に利用できるように設計されています。

まとめ

ADM-Aeolusは、宇宙からの風を測定するという新たな技術を確立し、気象と気候変動研究に重要なデータを提供しました。その先進的な科学技術は、将来の地球観測衛星ミッションにも大きな影響を与え続けることでしょう。

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