衛星「だいち」とは (ダイチとは) [単語記事]

　「だいち」(ALOS,Advanced Land Obser ving Satellite、エイロス)とは、JAXAが運用した日本の陸域観測技術衛星(地球観測衛星)。
　目標寿命の5年を越えて運用されたが、2011年 5月12日に運用を終了した。

見つめるのは大地の表情…

　2006年 1月24日、H-ⅡA ロケット 8号機により打ち上げられた、世界最大級の地球観測衛星。旧NASDAが打ち上げた「ふよう1号」(JERS-1)、及び「みどり」(ADEOS)の開発・運用で蓄積した技術をより高性能化した3機の観測機器を搭載する。

　目的は「地図作成」「地域観測」「災害状況把握」「資源探査」への貢献である。

　軌道高度は約700km。太陽同期準回帰軌道と呼ばれる地球を南北に周回する軌道で、98.7分で地球を1周する。回帰日数(地上の同じ場所の上空に戻ってくるまでの日数)は46日(地球を671周)だが、AVNIR-2やPAL SARはポインティング機能(センサーの首振り機能)によって観測領域を変更できる。これにより2日以内にどちらかのセンサーで地上の任意の１点を観測することが可能となった。この最短での観測可能周期をサブサイクルと呼ぶ。

　2006年 2月14日、「だいち」が初めて撮影(PRISMによる)したのは日本の最高峰・富士山であった
　だいち写真ギャラリー日本の景観富士山
　同月17日、「だいち」は運用試験期間中ながらフィリピン・レイテ島で起きた大規模な地滑りの観測に投入された。
　JAXAクラブ週刊スペースニュース 2006年2月28日うれしくてかなしい衛星写真
 　JAXAプレスリリース 2006年3月1日陸域観測技術衛星「だいち」が観測したレイテ島画像について

　その後も新潟県中越沖地震、四川大地震等の国内外の大規模災害の緊急観測(中国から感謝状を受領)、日本の不法投棄監視やブラジルの熱帯雨林における違法伐採の監視(ブラジルから感謝状を受領)、国土地理院の作成する地図への適用など、様々な成果を挙げた。

　ある時は息をのむ程の美しい情景を、またある時は助けを求める人々の声を届け、人工衛星の有用性を示し続けた「だいち」は、先輩である「みどり」「みどり Ⅱ」の無念を払拭するかのように、設計寿命である3年、目標寿命の5年を越えてなお運用が続けられた。

　そして2011年3月11日、未曽有の災害が故郷・日本を襲う。

東北地方太平洋沖地震での働き

午後2時46分。国内最大、世界第5位のマグニチュード9.0を観測。発生した大津波は東日本太平洋沿岸地域の広範囲わたってに甚大な被害をもたらし、被害の全容が掴めぬ状況に陥った。

　JAXAはいくつかのセンターが被災した中、人工衛星による災害対策支援を開始。真っ先に行われたのが「だいち」による被災地の緊急観測である。
　観測は発生翌日の12日から開始され、衛星利用推進センター(SPAC)では災害関連の省庁・自治体対応を実施。海外からのデータを含め、地球観測研究センター(EORC)で一時的な処理の行われたデータを大判にプリントアウト、震災前後のデータと合わせて関連省庁・自治体に届けた。これらは資料としてすぐに使える物を用意する必要があり、発災後の1週間はほぼ徹夜状態での作業が続いた。
　「だいち」は4月22日までに400シーンを撮影、10府省・機関へ提供した。また「だいち」はこれまで積極的に海外への情報提供をしてきたことから、そのお返しとして海外から約5,000シーンが提供された。

　世界の高分解能地球観測衛星の中でも飛び抜けた広さの観測幅を持っている「だいち」は、航空機が撮影できなかった海岸から離れた地域、沖合の漂流物などの把握にも力を発揮した。また夜間や悪天候時にも継続的に観測可能であることは大きな強みであった。

　しかし、目標寿命を越えて運用されている「だいち」はいつ止まってもおかしくない状態にあり、更に1機での運用、画質の悪さなど、未曾有の大災害に対して決して充分満足の行く観測とは言えなかった。
　更に海外からもたらされるデータではきめ細かな観測は難しく、情報収集衛星はその特性上、取得したデータを簡単には公開できないと言う問題が浮かび上がった。
　実際、2006年時点での計画では2010年までに後継機4機での運用体制を整備する方針であったが、諸問題から計画は変更。後継機は未だ研究フェーズであり、こうした点が非常に問題視された。

　4月14日、この様な事態を受けたJAXAは後継機打ち上げ前倒しの方針を固めた。「だいち」電源喪失の8日前である。

運用終了とその後の状況

　4月22日午前7時30分頃、データ中継衛星「こだま」(DR TS)を介して得たデータから異常が確認された。
　発生電力の急低下とともにセーフホールドモードに移行。さらに搭載観測機器の電源がオフ状態、全機能停止となり、交信が途絶え、23日以降はテレメトリ受信ができなくなった。JAXAは地上局を優先的に割り当てるなどして復旧に努めた。

　しかし懸命の復旧作業もむなしく、JAXAはついに「だいち」を交信不能と判断。5月12日 10時50分、停波作業を実施、運用を終了した。

　運用終了までに650万シーンを撮影した「だいち」が遺したデータは現在も利用されている。一例として、2011年 7月下旬の新潟・福島豪雨災害や9月上旬の台風12号豪雨災害の観測では、センチネル・アジアを通じて台湾の国家実験研究院(NARL)の協力により提供された、フォルモサ衛星 2号（FORMO SAT-2、フォルモサット・ツー）の観測データとの比較・解析に「だいち」の撮影した画像が使用された。

　現在後継機としてレーダー衛星・陸域観測技術衛星 2号「だいち2号」(ALOS-2)が運用中、光学衛星・陸域観測技術衛星 3号(ALOS-3)が開発・研究中(それぞれ2t級)。中型衛星の2機体制には大型衛星1機での運用に関わるリスク(打ち上げ失敗や故障などの衛星喪失で観測網に穴が開く等)の低減といった目的がある。それぞれ性能の向上が図られ、3号の光学センサーは40億画素相当(「だいち」は8億画素相当)を目標としている。

　2号、3号の後はそれぞれの後継機を順次打ち上げる方針で、気象衛星「ひまわり」や情報収集衛星のようにシリーズ化したい考え。「だいち」に倣い、国際災害チャータやセンチネル・アジアといった枠組みへの参加等、積極的な国際協力も続ける予定。

　その最期まで故郷に尽した「だいち」は制御不能となったため50年以上後には大気圏に突入、消滅すると考えられている。

　2013年 2月22日に愛称決定が発表された「だいち2号」は翌年5月24日に打ち上げられた。衛星バスは「いぶき」と同系列のもの。三種類の観測モード(広域観測モード、高分解能モード、スポットライトモード)を持ち、スポットライトモードは観測幅25kmで分解能1～3m。また衛星を機体ごと振るロールポインティング(左右観測機能)により任意の地点の観測頻度を向上させる。

「だいち」を見よう

　2011年 10月18日、海上保安庁は多年にわたり海氷衛星画像を提供したとして「だいち」に感謝のレーザー光線を放った。
　JAXAプロジェクトトピックス 2011年10月20日感謝の気持ちを込めて、海上保安庁から「だいち」にラストメッセージ

　実はこの様な大規模な設備がなくとも「だいち」の観測は可能である。海の防人達の心に倣い、宙の観測者に直接思いを伝えるのもいいかもしれない。

HEAVENS ABOVE (英語サイト)
「だいち」はもちろん、様々な人工衛星等の軌道を調べることができる。

　「だいち」やISS等の観測を行うコミュニティ。天候など様々な条件に左右されるので見えなくても文句を言わないように！
以下の動画は2012年 7月16日に撮影されたもの。

主な観測・通信機器

PAL SAR(パルサー、フェーズドアレイ方式Lバンド合成開口レーダー)
　「ふよう1号」搭載のSAR(合成開口レーダ)の改良型。衛星から発射したマイクロ波の反射を観測するセンサーであり、天候・昼夜を問わずにデータの取得が可能。分解能の変更ができ、高分解能モードで10m。SCAN SAR(広域)モードは約250 ~300kmの観測幅を観測でき、これは一般的な合成開口レーダーの3~5倍に当たる広さである。
　太陽電池パドルの反対側にある斜めに取り付けられたパネルがレーダーの送受信機。

PRISM(プリズム、パンクロマチック立体視センサー)
　幅70kmの広範囲を2.5mの高分解能で観測し、地表のデータを取得する。直下視、前方視、後方視の3方向を独立した光学系(可視光。望遠鏡と考えて良い)で観測し、地表の凹凸を標高という形でデータを取得できる。これによってステレオ視(立体画像)を可能にする。
　衛星前側の黒っぽい部分が前・後方視のセンサーである。直下視のセンサーは少し離れて衛星の下側(地球側)前方にある。

AVNIR-2(アブニールツー、高性能可視近赤外放射計2型)
　「みどり」搭載のAVNIRの改良型。10mの地上分解能をもつ。赤、緑、青の3色＋近赤外領域の4種類で観測することにより、多目的なカラー画像を製作することが可能。ポインティング可能角度(首振り角度)が40°から44°に改良されたことで、災害時などの緊急観測に迅速に対応でき、極域の一部を除く地球上すべての地域を、3日以内に観測することができる。
　衛星の下側やや後方に設置。

　約70km四方の観測領域は諸外国の同種衛星と比べても広く、特に大規模災害時に力を発揮する。能力等で比較されやすい情報収集衛星(偵察衛星)は、逆に限定された地域を集中的に観測する能力が求められる。700kmという軌道高度も観測領域と各センサー分解能のバランス等を考慮し、最も目的に合うものとして選定された模様。

　「だいち」はこれらの機器で取得した観測データを直接、またはデータ中継衛星「こだま」(DR TS)を介して地上へ伝送する。それらを合成、過去に得られた画像と比較・解析し、初めて有用な資料となる。このため、実は"平時からどれだけの情報(画像)を取得し、蓄えているか"が発災後の観測と同じぐらい重要になる。

データ中継衛星通信部(DRC)アンテナ
　静止軌道上のデータ中継衛星と通信を行うためのアンテナ。「だいち」は軌道高度が低いため、地上局が地球の裏側にある場合など直接データを伝送できない際ははデータ中継衛星を介する必要がある。大量の観測データを効率よく地上に伝送するためのものだが、「だいち」の状態を地上から監視するためにも利用される。
　衛星上側のパラボラアンテナがDRCアンテナ。

レーザーリフレクタ(LR)
　地図作成に必要となるGPSを用いた衛星位置決定の校正・検証のために搭載。複数の鏡を組み合わせたもの。地上のレーザ測距局から発せられたレーザ信号がLRによって反射され、再び測距局に戻ってくる時間を測定することで、衛星の正確な位置を知ることが可能となる。地上の複数の測距局から発せられたレーザ信号を同時に反射するために、LRは視野である衛星直下を中心とした60°の範囲内にさえぎるものが無い位置、衛星の進行方向から見てPRISMの直下視センサー右側にある。
　海上保安庁の"ラストメッセージ"に使用された。