太陽放射と気候実験

太陽放射と気候実験

太陽放射・気候実験衛星
名前	ソース
ミッションタイプ	天体物理学
オペレーター	NASA、コロラド大学ボルダー校のLASP
コスパーID	2003-004A
SATCAT番号	27651
Webサイト	https://lasp.colorado.edu/source/
ミッション期間	5年（計画） 21年10ヶ月10日（軌道上）
宇宙船の特性
宇宙船の種類	太陽放射と気候実験
打ち上げ質量	315 kg (694 ポンド)
乾燥質量	290 kg (640 ポンド)
ミッション開始
発売日	2003年1月25日 20:13:35 UTC
ロケット	ペガサスXL
発射場	ケープカナベラル（CCAFS）、 ロッキード L-1011 トライスター
請負業者	オービタル・サイエンシズ・コーポレーション
ミッション終了
廃棄	2032年に崩壊（予定）
無効化	2020年2月25日
軌道パラメータ
参照システム	地球中心軌道[1]
政権	静止軌道
高度	645 km (401 マイル)
傾斜	40.00°
期間	97.19分
楽器
TIM - 総放射照度モニター SOLSTICE - 太陽恒星放射照度比較実験 SIM - スペクトル放射照度モニター XPS = XUV光度計システム

太陽放射・気候実験（SORCE）は、2003年から2020年にかけてNASAが後援した衛星ミッションであり、入射するX線、紫外線、可視光線、近赤外線、および総太陽放射を測定した。^[2]これらの測定は、長期的な気候変動、自然変動、大気オゾン、およびUV-B放射に特に焦点を合わせており、気候予測を強化しています。これらの測定は、太陽、地球システムへの影響、および人類への影響の研究にとって非常に重要です。SORCEは、太陽放射の正確な測定値をNASAの地球科学エンタープライズ（ESE）に提供するために、2003年1月25日にペガサスXL ロケットで打ち上げられました。

SORCE は、地球を周回する衛星観測所に搭載された放射計、分光計、フォトダイオード、検出器、ボロメータを使用して太陽の出力を測定しました。スペクトル測定では、太陽のエネルギーと放射を色の形で特徴付けて太陽の放射照度を特定し、それを物質の量と要素に変換します。SORCE によって取得されたデータは、太陽の出力をモデル化し、太陽の放射が地球の大気と気候に与える影響を説明および予測するために使用できます。

SORCE は、軌道傾斜角40.0° で高度 645 km (401 マイル) の軌道を周回しており、コロラド州ボルダーにあるコロラド大学大気宇宙物理学研究所(LASP)によって運用されていました。1979 年にERB機器で開始され、後にACRIMシリーズ (1999 年以降) の測定で拡張された太陽総放射照度の精密測定を継続しました。SORCE は、1 ～ 2000 nm の太陽スペクトル放射照度の測定値を提供し、太陽総放射照度のスペクトル寄与の 95% を占めました。

SORCEミッションの科学的目的は以下の通りであった。^[3]

• 総太陽放射照度の高精度な測定を行うには、以前の TSI 測定と接続して、この長期気候記録を継続します。TSI には、SI 単位に基づいて 0.01% (100 万分の 1) の精度と、0.001%/年の長期再現性を提供します。
• 120～300 nm の太陽紫外線放射照度を 1 nm のスペクトル分解能で毎日測定します。このスペクトル放射照度測定を 5% 以上の精度で、また 0.5%/年の長期再現性で達成します。太陽/恒星比較技術を使用して、太陽放射照度を多数の明るい早期型恒星 (上層大気研究衛星(UARS) SOLSTICE プログラムで使用されるものと同じ恒星) からの集団平均フラックスと関連付けます。
• 将来の気候研究に十分な精度で、可視光線および近赤外線の太陽放射照度を初めて測定します。0.3～2 μm の太陽スペクトル放射照度の毎日の測定値を、少なくとも 1/30 のスペクトル分解能、0.03% の精度、および 0.01%/年を超える長期再現性で取得します。
• 太陽放射がどのように、なぜ変化するかについての理解を深め、過去と将来の太陽の挙動を推定し、気候への反応を調査します。

SORCE には、総放射照度モニター (TIM)、太陽恒星放射照度比較実験 (SOLSTICE)、スペクトル放射照度モニター (SIM)、XUV 光度計システム (XPS) の 4 つの機器が搭載されました。

TIM（総放射照度モニター）は、7.9kg、14ワットの機器で、10000分の1の放射照度精度ですべての可視光線と赤外線の波長をカバーしました。検出器には差動熱感応抵抗器を使用しました。^[4]

SIM（スペクトル放射照度モニター）は、22kg、25ワットの回転式フェリープリズム分光計で、ボロメータ出力は200～2400nmの帯域を数nmの分解能でカバーし、放射照度精度は1万分の3であった。^[5]

SOLSTICE (太陽恒星放射照度比較実験) A と B は、36 kg、33 ワットの UV グレーティング分光計で、光電子増倍管検出器を備え、115-320 nm 帯域を 0.1 nm の解像度で、放射照度精度約 4% でカバーします。この実験では、機器の変動の較正として、(安定した光度で選択された) 明るい星の集団を使用しました。^[6]

XPS（XUV光度計システム）は、重さ3.6kg、9ワットの光度計で、フィルターを使用して1～34nmのX線とUV帯域を約7nmの解像度で、放射照度精度約15%で監視しました。^[7]

NASAは2020年2月25日、17年間の運用（当初の設計寿命である5年の3倍以上）を経てSORCEを退役させた。この宇宙船は2011年以来バッテリーの劣化問題に悩まされており、SORCEはフルタイムで測定を行うことができなくなっていた。地上チームは日中のみの観測に切り替え、事実上SORCEは太陽電池パネルを通じて機能するバッテリーなしでも運用できるようになった。^[8]

NASAは、代替品が開発され打ち上げられるまでSORCEの運用を続ける予定だった。SORCEの観測を継続するはずだったGlory衛星は、2011年の打ち上げ失敗で失われた。暫定的な太陽放射照度計である全太陽放射照度校正転送実験（TCTE）は、2013年11月に米国空軍のSTPSat-3で打ち上げられたが、^{[9] SORCEの完全な代替品は、}全太陽放射照度およびスペクトル太陽放射照度センサー（TSIS-1およびTSIS-2）が国際宇宙ステーション（ISS）に届けられた2017年12月まで打ち上げられなかった。^[8]

SORCEは軌道上で漂流したまま2032年に大気圏に再突入すると予測されており、宇宙船の大部分は再突入時に燃え尽きると予想されている。^[8]

• 超高層大気研究衛星

• http://lasp.colorado.edu/source/