こんにちは。兵庫県川西市議会議員の長田たくや（ながたく）です。
先日、抽選で当たりまして、京都大学生存圏研究所の「MUレーダー」を見学してきました。

このハニカム構造になっているのがかっちょいいですよね。でも近くで見たらなんか違うの…

■ MUレーダーとは？
MU（ミュー）レーダーのMUは、Middle and Upper Atomsophereの略で「中層・上層大気」を指します。

1984年に完成した、世界初の二次元アクティブ・フェイズドアレイ方式の大規模大気レーダーです。
46.5MHzの電波を発する475本の八木アンテナで構成され、広範囲・高高度をリアルタイムで観測できます。鳥や飛行機はノイズになりますが、天候には左右されません。

お風呂に張った水を想像してください。そのうえを手でちゃぷちゃぷすると、波が伝わっていきます。それをたくさんの手で一斉に動かすと波が合体してより強い波として遠くまで浪打ます。

この原理で、475本のアンテナから同じ波の電波を一斉に発信することで、遠くまで飛ばすことができ、その反射を受信します。

■ どうやって向きを変えるのか
パラボナアンテナはぐるぐる回って向きを変えますが、MUレーダーはどうやって向きを変えるのでしょうか。それは変えたい方向の電波発信を少し遅らせるそうです。そうすると波全体の向きが曲がって進むのです。

飛行機に当たったら故障しちゃうのではないかと思われますが、飛行機はしっかりと防御しているから大丈夫だそうです。ドローンは壊れたらしい。

■ 何を検出しているの？
ざっくり言えば大気の乱れです。
アメダスが「雨雲」を捉えるのに対し、MUレーダーは「風」に反応します。昔は、360度観察していたそうですが、現在は真上・東西南北の5方向で十分なデータが入手できることがわかったそうです。

発信した電波は大気中まっすぐ進んでいくのですが、風で大気が乱れると、その些細な揺れに電波が反射します。アメダスは雨雲に反応する周波数らしいですが、MUレーダーはそこには反応しないようになっているそうです（謎）。

向きをかえてレーダー照射することで風の動きがわかるそうです。
ドップラー効果を応用しているとのことで、レーダーに近づく風は、反射したレーダーの波長が短くなって帰ってきます。音に変換すると、高い音となります。逆に遠ざかると低くなります。

風を見分けられ、アメダスとの組み合わせにより天気予報の精度向上に役立ちました。

MUレーダー自体は、実験室の共同機器のような運用です。年間で使用計画書が提出されて、各研究班に許可を出すようです。

■ 台風は絶好のデータ集め
台風の日は、大気の動きがおもしろくなるそうで急いでレーダーを起動しにいくそうです。
今年の5月8日に太陽フレアが発生した時もMUレーダーを起動したそうです。太陽フレアにより高エネルギー粒子が地球に飛んできましたが、北極と南極から発生する磁場で全体的に防御されているそうです。

ただ、北極と南極ではその防御が少し弱くなっているため、オーロラとなって発現します。今回は大きな太陽フレアだったので、兵庫県三田市でもオーロラが見られましたとのこと。

地球の電磁波バリアーがなかったら太陽のプラズマエネルギーで生物は死んじゃうそうです…。

■ 八木アンテナ
家の八木アンテナは魚の骨のようになっていますが、電波を受け取る範囲が狭く、強く受け取れるそうです。一方、MUレーダーに使用されている八木アンテナは、シンプルな形となっています。これは広範囲に電波を受け取る必要があるためです。

楕円形の103㎝。長さもこの程度が一番効率が良い。赤矢印のところに電流が流れ、電波を発生します。
下部の×点は、電波が地面に向かわないようにするためについているそうです（打ち消すような構造になっているそうだが、ようわからん）。

電流が流れると、磁界が発生し、電界が発生します。それが電波となって空気中を光の速さで飛んでいきます。磁界を受け取ると電流を発生します。それを増幅してデータに変えます。

1メガワットの力で放出しても、電波を受信して流れる電流はフェムトやアトといった超微細な電流しか発生しました。
（マイクロの1/1000→ナノの1/1000→ピコの1/1000→フェムトの1/1000→アト。）

■ HAARP?
気象操作うんぬんでよく聞かれるHAARP（高周波活性オーロラ調査プログラムHigh Frequency Active Auroral Research Program）ですが、MUレーダーも同じ設備になります。

赤道直下にも大型のレーダーを建設するそうです。また、北極では、省エネタイプの小型MUレーダーが開発され、観察されているそうです。

観察できれば、干渉できる。干渉できれば、制御ができる…気象操作も可能な部分はあるようですが、少なくとも信楽MUレーダーでは、多くの研究者が使用するため、あまりそのような目的は使うのは難しそうですね

最後までお読みいただき、ありがとうございました。
素敵な1日でありますように。
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