移動する静止気象衛星ひまわり2022/04/05

20220402気象衛星ひまわり
新年度が始まっています。あまり代わり映えがしないと感じる方も多いと思いますが、「18歳で成人」など大きく変化するような世の中でもあります。良い方向に変わってゆくと良いなと願わずにいられません。

あまり知られていませんし、公式報道もまだ無いため定かではありませんが、計画上では2022年内に「気象衛星ひまわり8号」が引退し、既に2016年11月に打ち上げられた「ひまわり9号」が運用の任に付く予定です。8号は9号のバックアップとして待機状態に移行します。静かな変化だけれど、個人的には大きな事象として捉えています。とは言え、両基とも同じスペックで作られているようなので、わたしたちが受け取るものは何も変わらないでしょう。それとともに、次の10号はどうするのかという期待(心配)もありますね。予算が削られてる省庁とは言え、さすがに気象衛星はアジア圏の生命を守る観測機器の要ですからねぇ…。

ところで、以前から「静止衛星を拡大撮影したい」という願望を抱いていました。なにも衛星の形を見たいと言うわけではなく、衛星の動きや地球影による食を自ら確かめたかったのです。静止気象衛星ひまわりなどはかなり正確な静止軌道に乗るため、数百mm程度の直焦点撮影で数十分以下の露出では動きが感じられません(→2016年11月25日記事参照、これは250mm程度の直焦点撮影)。でも実際の静止衛星は微小な動きを伴っています。時期にもよるでしょうが、ひまわりの場合は今年4月始めの時点で1日間あたり南北方向に最大0.08°程度、東西方向に0.03°程度、計算上の移動がありました。

悪天続きの関東ですが、3日前の4月2日未明に僅かな晴れ間があったので長焦点(1600mmオーバー)で固定撮影を試みました。春分・秋分プラスマイナス20日程度の時期は深夜に衛星が地球の影に隠される「食」があるため、この時間帯を避けての撮影です。他の観測もあったので、この日の露出は40分強にとどめました。両基は接近しており同一写野に入ります。それが冒頭画像。

気象衛星ひまわりの位置
小さい線分のうち右が現行の8号、左が待機中の9号。やはり拡大するとちゃんと動いていますね。意外にも各衛星が違う向きに違う速度で動いていたことは新鮮な驚きです。固定撮影のため恒星が線状に写っています。恒星が微妙に波打っているのは大気のゆらぎ。途中に隙間があるのはコマ間の書き込み処理で15秒のインターバルを空けているためです。一番明るく写ってる恒星線分はμVir(3.95等)。ちなみに各衛星は小さなカメラモニターでもリアルタイムで視認でき、フレーミングは簡単でした。

計算上の位置と合うかどうかも確かめてみました。撮影時に最も近い元期の衛星軌道要素(TLE)で両衛星の測心視位置を計算したものが右図。観察地設定は当ブログ基点の茨城県つくば市としました(注:私の撮影はつくば市ではありませんが近隣の街です)。赤線部分がほぼ撮影時刻に相当し、両画像を重ねると10″角未満の誤差で一致しました。図の小さな方眼マス目は木星がはみ出るくらいの幅ですから、木星が円盤状に写せる光学系なら1時間程度の露出で移動が捉えられるでしょう。冬至あたりに12時間以上かけて撮影し、移動円弧の半分を写し取るのも楽しそうですね。

なおこの図の東西方向は赤経ではなく時角です。当たり前ながら赤経で静止衛星位置を描くと時間とともに「恒星に対して」大きく移動してしまい、普通の星図に描いたら訳が分からなくなるでしょう。この部分の扱いが、同じ移動天体である彗星や小惑星などと大きく異るところですね。静止衛星は「地球に対して」ほぼ静止しているため、地球から見て静止した座標系で描かないと実態がつかめません。時角の東西基準は子午線ですから、見上げた空の中で移動しない天体は座標値も変わらないわけです。(※赤経は左プラス、時角は右プラスのため、X軸の向きも正反対です。)

もうひとつの目標である「静止衛星の地球影による食」は今回撮影できませんでした。もう数日で食期間が終わってしまうのに天候不安定はまだ続きそうなので、秋までお預けになりそうです。

コメント

トラックバック