【要点】
・2025年12月9日、アラスカ大学フェアバンクス校(UAF)の研究者が、強い太陽活動や高高度核爆発で増える高エネルギー電子の影響を短時間で抑える手法について発表した。
・外側放射線帯(バンアレン帯の外帯)に捕捉された高エネルギー電子は、衛星電子機器に侵入して障害を起こし得る一方、自然減衰には数週間〜数カ月かかり得ると説明した。
・UAF地球物理研究所のPaul Bernhardt研究教授と大学院生Sam McKayが、ロケット排気駆動増幅(排気を利用して電磁波を強める手法)による放射線帯電子의 低減を検討している。
・手法は、地上局から超長波VLF(very low frequency、低周波の電磁波)を電離圏(高度約30マイルから始まる電離した大気層)へ送信し、ホイッスラー波(磁力線に沿って伝わる電磁波)を生成する流れを前提とする。
・通過する宇宙機のエンジン排気が電離圏の酸素イオンと作用して磁力線沿いの高密度プラズマ領域を形成し、ホイッスラー波を放射線帯へ導きつつ増幅する仕組みだとした。
・増幅した波と繰り返し相互作用させることで、電子を大気へ落下させる(降下)または外向きに散乱させ、電子のエネルギー次第で数分規模の低減につながり得るとしている。
・初期試験では、米海軍の潜水艦通信用施設(ノースダコタ州)からのVLF送信を用いて増幅そのものを確認し、電子流入が無い条件だったため放射線帯への影響はモデルで評価したと述べた。
・関連成果はJGR Space Physics(宇宙物理分野の学術誌)掲載論文として提示され、研究費はNSF(米国科学財団)等の支援を受けたとしている。
【編集部コメント】
強い太陽活動や高高度核爆発で増える放射線帯電子は衛星障害要因であり、本件は宇宙天気リスク低減の一環として位置付けられる。
米国ではAFRLやロスアラモス国立研究所などでも放射線帯緩和研究が進むとされ、学術研究と運用リスク管理の双方に関わるテーマである。
【出典情報】
公式リリース
Research offers defense against energized space electrons
Active Precipitation of Radiation Belt Electrons Using Rocket Exhaust Driven Amplification (REDA) of Man-Made Whistlers
参照情報(報道)
Alaska Native News