MIRS: an imaging spectrometer for the MMX mission

Barucci, M. A.*; Reess, J.-M.*; Bernardi, P.*; Doressoundiram, A.*; Fornasier, S.*; Le Du, M.*; 岩田 隆浩*; 中川 広務*; 中村 智樹*; Andr, Y.*; et al.

Earth, Planets and Space (Internet), 73(1), p.211_1 - 211_28, 2021/12

https://doi.org/10.1186/s40623-021-01423-2

MMX赤外線分光計(MIRS)は、宇宙航空研究開発機構(JAXA)のMMXミッションに搭載されているイメージング分光計である。MIRSは他の4つのフランス研究所との協力、フランス国立宇宙研究センター(CNES)の協力と財政支援、およびJAXAと三菱電機(MELCO)との緊密な協力によりパリ天文台で開発されている。この装置はMMXの科学的目的を完全に達成するべく設計されている。MIRSはフォボスとダイモスの表面組成の分析およびサンプリングサイトの選択時に使用される組成診断スペクトル機能を含む近赤外線スペクトルマップ機能をリモートで提供する。MIRSはまた、火星の大気、特に雲,塵,水蒸気などの空間的時間的変化についても観測を行う予定である。

The Surface composition of asteroid 162173 Ryugu from Hayabusa2 near-infrared spectroscopy

北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 荒井 武彦*; 仲内 悠祐*; 中村 智樹*; 松岡 萌*; et al.

Science, 364(6437), p.272 - 275, 2019/04

https://doi.org/10.1126/science.aav7432

小惑星探査機はやぶさ2のターゲット天体であるリュウグウは、始原的な炭素質物質で構成されていると考えられている。はやぶさ2に搭載された近赤外分光計(NIRS3)によって、天体の表面組成を得た。天体全体の観測で、弱く細い吸収が2.72ミクロンに確認され、OHを含む鉱物の存在を示している。弱いOH吸収と低いアルベドは熱やショックによって変質を受けた炭素質コンドライトに似ている。OHバンドの位置はほとんど一定であり、衝撃片の集合によって形成されたリュウグウは組成的に均質であることを示している。

NIRS3; The Near Infrared Spectrometer on Hayabusa2

岩田 隆浩*; 北里 宏平*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 荒井 武彦*; 荒井 朋子*; 平田 成*; 廣井 孝弘*; 本田 親寿*; 今栄 直也*; et al.

Space Science Reviews, 208(1-4), p.317 - 337, 2017/07

https://doi.org/10.1007/s11214-017-0341-0

C型小惑星リュウグウを目指す小惑星探査機ハヤブサ2に搭載された近赤外分光計NIRS3は1.8から3.2ミクロンまでの感度を持つ。NIRS3は小惑星の反射スペクトルを計測することで、3ミクロンバンドに現れる水に起因する吸収を検出することを目的としている。InAsフォトダイオードリニアイメージセンサと188Kでの動作を可能とする受動冷却システムによって、本分光計は十分な感度とダークノイズを達成できる。NIRS3フライトモデルは打ち上げ前に地上で性能評価実験が行われ、小惑星表面の水質変成度を決定できるだけのSN比があることが確認された。小惑星表面の計測では、小惑星の熱変性度や、炭素質コンドライトとの対応関係を明らかにできるだろう。

換気立坑250m坑道における初期地圧の計測

中村 隆浩; 真田 祐幸; 杉田 裕; 加藤 春實*

JAEA-Research 2011-012, 217 Pages, 2011/06

JAEA-Research-2011-012.pdf:28.59MB

幌延深地層研究センターの地下施設周辺岩盤の応力場を把握するため、換気立坑の深度250mの調査坑道において3本のボーリング孔を掘削し、水圧破砕法及び応力解放法と呼ばれる方法で初期地圧の評価を試みた。得られた結果は次のようである。水圧破砕法の評価では、応力状態が測定位置によらず一様であると仮定し、横き裂の法線応力と初期地圧の関係及び縦き裂の発生する位置と初期地圧の関係から250m坑道まわりの初期地圧を評価した。評価された初期地圧の中間及び最小主応力の大きさは接近しており、鉛直応力vは250mの被りから推定される土被り圧の半分程度と小さかった。また、最大主応力はNE方向にあって水平面から約40度傾斜していた。応力解放法では、すべての孔底ひずみを用いて評価した平均的な初期地圧は、鉛直応力vが被り圧の半分以下であり、水圧破砕試験の結果と整合した。また、応力解放法から評価された初期地圧の大きさも、そのオーダーが水圧破砕試験の結果と一致した。

Seismic tomography investigation in 140m gallery in the Horonobe URL project

杉田 裕; 中村 隆浩; 真田 祐幸; 相澤 隆生*; 伊東 俊一郎*

Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1265, p.39 - 44, 2010/11

https://doi.org/10.1557/PROC-1265-AA06-03

日本原子力研究開発機構は、北海道幌延町に分布する堆積岩の深部地質環境を調査することにより地層処分技術に関する信頼性の向上を行っている。放射性廃棄物を深部地層に処分するために坑道を地下深部に掘削する場合、坑道の周囲には掘削影響領域が発生する。地下140mの調査坑道において、原位置掘削影響試験を行った。試験では、弾性波トモグラフィー調査を行った。調査領域は、坑道壁面近傍の3m四方のエリアである。調査坑道の掘削の進捗とともに弾性波トモグラフィー調査を繰り返し行い、坑道周囲に弾性波速度の変化領域が観測された。弾性波トモグラフィー調査は、坑道周囲に発生した掘削影響領域を捉えることができた。

珪藻質泥岩における水圧破砕法・ブレイクアウト法による初期地圧の評価

中村 隆浩; 真田 祐幸; 杉田 裕; 加藤 春實*

土木学会平成22年度全国大会第65回年次学術講演会講演概要集(DVD-ROM), p.129 - 130, 2010/09

原子力機構は、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発として地下研究施設の建設を伴う幌延深地層研究計画を進めている。本報告は地下研究施設周辺の初期地圧の把握とこれまで地上からの調査によって得られている初期地圧結果の妥当性の確認を目的とし、深度140m換気側・東側第1ボーリング横坑において水圧破砕法・ブレイクアウト法を利用した初期地圧測定を実施し、その結果について示したものである。2か所で実施した初期地圧の主応力方向の分布・大きさとも、比較的良い一致が認められた。水平面内の最大主応力の値は、その深度の土被り圧にほぼ一致しているものの、既往の結果と比較するとわずかに小さな値であった。また、水平面内の最大主応力の方向については、既往の調査でほぼ東西方向であったが、今回の結果では、東西方向から反時計回りに26, 46の方向にある結果が得られた。

研究所設置地区における高密度電気探査,3

中村 隆浩; 真田 祐幸; 杉田 裕; 手島 稔*; 笠置 敏郎*; 岸本 宗丸*; 出口 知敬*; 幕内 歩*

JAEA-Research 2010-006, 68 Pages, 2010/06

JAEA-Research-2010-006.pdf:33.19MB

本報告書は、日本原子力研究開発機構が北海道天塩郡幌延町で進めている幌延深地層研究計画の地質環境モニタリング技術の開発として、坑道掘削に伴う地下水挙動の変化を捉える目的で、高密度電気探査を実施し、その結果をまとめたものである。本調査は今回が第3回目の調査であり、研究所設置地区に設定した2本の測線について、2極法の電気探査を実施した。その結果、比抵抗の断面分布は、地表近傍が20m前後と高く、深くなるにつれおおむね2m程度と低くなり、既存調査結果と整合する結果が得られた。また、比抵抗モデルと水質モデルを比較した結果、比抵抗値が塩分濃度を反映していることが確認できた。昨年度の電気探査結果と比較した結果、見掛比抵抗の値及び分布傾向については、大きな差異は認められず、再現性の高い良好なデータが取得できたと考える。また、このことより、立坑掘削による地下水挙動への影響は現時点では認められない結果が得られた。

幌延深地層研究計画における第2段階の調査研究計画; H20-21

岩月 輝希; 佐藤 治夫; 棚井 憲治; 稲垣 学; 澤田 淳; 新沼 寛明; 石井 英一; 前川 恵輔; 戸村 豪治; 真田 祐幸; et al.

JAEA-Research 2009-002, 156 Pages, 2009/05

JAEA-Research-2009-002.pdf:12.86MB

「高レベル放射性廃棄物の地層処分基盤研究開発に関する全体計画」及び研究技術開発の現状に基づいて既往の研究計画を更新し、幌延深地層研究計画第2段階における平成2021年度の具体的な研究計画を作成した。計画検討にあたっては、施設建設工程などの制約条件を踏まえたうえで、深地層の科学的研究,地層処分研究開発にかかわる研究技術開発(地質環境特性調査評価技術,地下施設建設に伴う地質環境変化の調査評価技術,深地層における工学技術,地層処分に必要な工学技術,安全評価技術など)の今後の実施計画として、ボーリング調査計画やモニタリング計画,工学試験などの計画検討を行ったうえで、各課題の現中期計画終了時の達成目標を明確化した。

珪藻質泥岩における水圧破砕法による初期地圧の推定

中村 隆浩; 加藤 春實*; 真田 祐幸; 杉田 裕

第12回岩の力学国内シンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.297 - 303, 2008/09

日本原子力研究開発機構の幌延深地層研究計画では、堆積軟岩の深地層における初期地圧の測定を行っている。地下施設建設に先立つ地表調査では、深層ボーリング孔を利用した水圧破砕法による初期地圧の測定を実施している。今回、深地層(珪藻質泥岩)のより詳細な初期地圧の把握を目的として、現在、掘削中の換気・東立坑の2本の立坑のうち、換気立坑の深度140mから分岐した横坑において初期地圧を測定した。初期地圧の測定方法は、水圧破砕法を用い横坑の切羽より方向の異なる3本のボーリング孔を削孔し3次元の初期地圧を測定した。本論は、今回得られた情報から深度140m地点での初期地圧を推定し、地表調査から得られている初期地圧結果を含めた考察について報告するものである。

水圧破砕及びボアホールブレイクアウトのデータを用いた初期地圧の算出

加藤 春實*; 中村 隆浩; 真田 祐幸; 杉田 裕; 伊藤 高敏*

no journal, , 

地下深部に重要な地下構造物を建設する場合、岩盤内に作用する初期地圧は、構造物の短期的・長期的な力学的安定性,支保形態等と密接な関係がある。そのため、構造物の事前調査において岩盤内に作用する初期地圧を高い精度で測定することが要求される。一方、軟弱でかつ深部に広がる岩盤を対象に初期地圧測定を試みた場合、ボアホール回りの応力集中により孔壁が破壊するボアホールブレイクアウトが発生する場合がある。大深度での初期地圧の測定においては、水圧破砕法が主流な方法として確立されているが、この水圧破砕試験から得られたデータとブレイクアウトの発生条件を組合せることで、既存の水圧破砕法の解析方法で算出した初期地圧よりも、高い精度でそれを算出できる可能性がある。本報では、水圧破砕試験から得られたデータとブレイクアウトの発生条件を組合せた初期地圧測定手法について述べるとともに、日本原子力研究開発機構の幌延深地層研究センターで取得した水圧破砕試験データに対してこの手法を適用した結果について述べる。