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NASA 地球観測衛星 Aqua
Aqua (AMSR-E搭載)

ミッション

Aqua の形状や搭載パーツ

Aquaは、地球環境システム(大気、雲、雪氷、水、植生等)のメカニズムの解明を目的として、NASAによって開発された地球観測衛星です。 中でも水循環に関する観測に力を入れているので、ラテン語で水を意味する『Aqua』という名前が与えられました。 Aquaには、NASAだけでなくJAXAやINPE(ブラジル)といった他国の観測装置(センサ)も搭載されており、その開発と運用は国際的なプロジェクトとして行われました。

国際プロジェクト

Aquaは、アメリカ・日本・ブラジルの国際協力プロジェクトに基づいて共同開発され、2002(平成14)年5月、カリフォルニア州バンデンバーグ射場からデルタIIロケットによって打ち上げられました。 衛星本体と打ち上げはNASAが、各種観測センサはNASA・日本・ブラジルが担当しました。

Aquaに搭載されているセンサの中でJAXAが開発したのが改良型高性能マイクロ波放射計(AMSR-E)です。 AMSR-Eは、地表や大気から自然に放射される微弱な電波を複数の周波数帯で高精度に観測し、 地球の水循環を解明するために必要なデータを取得するマイクロ波センサで、昼夜や天候に影響されることなく常に観測を行うことが可能です。 AMSR-Eのデータは台風データベースの作成やエルニーニョ現象の観測、そして気象庁の行う天気予報業務などで使われてきました。

Aqua Project Science (NASA サイト)

搭載センサ

Aqua 搭載センサ

Aquaには、JAXAが開発したAMSR-Eの他に、大気赤外サウンダ(AIRS)、高性能マイクロ波サウンダ(AMSU)、 雲、地球放射エネルギー観測装置(CERES)、マイクロ波水蒸気サウンダ(HSB)、中分解能撮像分光放射計(MODIS)の5種類のセンサが搭載されています。

搭載センサ一覧
センサ 概要 機関 (国)
AMSR-E
改良型高性能マイクロ波放射
地球の水循環を解明するデータを取得する。 JAXA (日本)
HSB
マイクロ波水蒸気サウンダ
150~183GHzで、大気の水蒸気を観測する。 INPE (ブラジル)
AMSU-A1, AMSU-A2
高性能マイクロ波サウンダ
50~89GHzで、大気の温度、水蒸気を観測する。 NASA / GSFC (米国)
AIRS
大気赤外サウンダ
赤外で大気の温度、水蒸気、陸・海面の温度等を観測する。 NASA / JPL (米国)
CERES
雲及び地球放射エネルギー観測装置
地球及び雲を含めた大気上層-地表面の大気放射エネルギーを観測する。 NASA / ラングレー (米国)
MODIS
中分解能撮像分光放射計
クロロフィル濃度、表面温度、植生分布、植生バイオマス、雲氷分布を観測する。 NASA / GSFC (米国)
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NASA 地球観測衛星 Aqua
Aqua (AMSR-E搭載)

Aqua の仕様

項目 仕様
重量 約 3.1 t.
発生電力 約 4860 W
設計寿命 6年
軌道 種類 太陽同期準回帰軌道
高度 約 705 km
傾斜角 98.2° ±0.1°
周期 98.8 分
回帰日数 16日
周回数 233 回帰/周回
赤道通過時刻
昇交軌道 13時30分 ±15分
,
降交軌道 1時30分 ±15分
,
(地方太陽時)
衛星運用 NASA
打上げ日 2002年 5月 4日
打上げロケット デルタIIロケット
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改良型高性能マイクロ波放射計 (AMSR-E)

AMSR-Eの概要

AMSR-E

AMSR-Eは、ADEOS-II搭載AMSRをEOS Aquaに搭載するため改良を施したものです。具体的には、衛星フェアリングの制約によるアンテナ口径の縮小(2.0mから1.6m)、および展開方式の採用、50GHz帯チャネルの削除等です。EOS Aquaは軌道高度がADEOS-IIより低いため、アンテナ口径の縮小による空間分解能の低下はほとんどありません。また50GHz帯チャネルの削除は、EOS Aqua搭載AMSU(Advanced Microwave Sounding Unit)により同周波数が測定されているためであり、情報の欠落はありません。

マイクロ波放射計の視力、つまり空間分解能はアンテナの口径でほぼ決定されます。AMSR-Eで採用された1.6mの大型アンテナは、これまで衛星搭載された同種センサの中でも最大のものであり、従来の2~3倍の空間分解能で全球の観測を可能にします。これは、雲・降水・海氷・陸域などの、空間スケールの細かい対象を解像できるようになるだけでなく、地球物理量の推定精度向上にも寄与します。

新規に採用された6GHz等の低周波チャネルにより、雲域下での全球海面水温観測や、陸域における土壌水分観測などの、新しい可能性が開けました。

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改良型高性能マイクロ波放射計 (AMSR-E)

AMSR-Eの仕様

AMSR-E 主要諸元
項目 仕様
スキャンレート コニカル走査方式 (40 rpm)
アンテナ オフセットパラボナ (1.6 m φ)
観測幅
公称 1450 km
,
実効 1620 km
*1
ダイナミックレンジ 2.7 〜 340 K
偏波 垂直偏波 (V) および 水平偏波 (H)
  1. 性能保証範囲は走査角 ±61° (1450 km) の範囲。プロダクトには、走査角 ±75° (1620 km) のデータが格納されている。
AMSR-E チャンネル一覧
中心周波数 バンド幅 偏波 量子化
ビット
温度
分解能
ビーム幅 積分時間 瞬時視野 サンプリング
間隔
入射角
6.925 GHz 350 MHz V, H 12 bits 0.34 K 2.2° 2.5 msec 43 x 75 km 約 9 x 10 km 55.0°
10.65 GHz 100 MHz 10 bits 0.7 K 1.5° 29 x 51 km
18.7 GHz 200 MHz 0.7 K 0.8° 16 x 27 km
23.8 GHz 400 MHz 0.6 K 0.92° 18 x 32 km
36.5 GHz 1000 MHz 0.7 K 0.42° 8.2 x 14.4 km
89.0 GHz - A系 3000 MHz 1.2 K 0.19° 1.2 msec 3.7 x 6.5 km 約 4.5 x 4 km 55.0°
89.0 GHz - B系 3000 MHz 1.2 K 0.18° 3.5 x 5.9 km 約 4.5 x 6 km 54.5°
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参考資料

プロダクト情報, ハンドブック・フォーマット, 衛星運用情報など

EORC データ提供 Aqua/AMSR-E

アルゴリズム記述書

EORC Bulletin / Technical Report -- Special Issue on AMSR Retrieval Algorithms --
英語, 1.5MB
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