太陽・太陽圏研究領域の目標・戦略・工程表(2019 年版)

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˟ǱĞʍΐJapan Solar Physics CommunityΌ´ˬ ȦŻŒǻ΋Ȑ®ŏśΌ

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目次

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123ɼȤ (Űȏ}g) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1

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1.2

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1.3

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2.1

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2.3

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ʕŏȴ8éÝ̂Ǵ6ILʄʔ .........................................................................................142.4.2.

ÝɩƚŹʇń̂Ǵ6ILʄʔ .........................................................................................15

2.4.3.

Ά˻×Ƒcvǥ×éÝGͭɀ˹Ɏ6ILő͡ʄʔ.......................................................... 17

2.4.4.

ŜŠŐȴŜŠŐÏʄʔ3ő͡ʄʔ .................................................................................. 18

2.4.5.

ɪ̎ffʄʔ ................................................................................................19

2.4.6.

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2.4.7.

ƯǼʄʔ3̻Ǣ$+ő͡ʄʔ.............................................................................................22Ǻȉâ¿Ą"(L˾ɰ8ȡ˴ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.1

4

Ȟ˿¤8˾ɰ8ȡ˴ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.1

5

6

Ȫȉő͡˹Ɏ˩Ǽ˾ɰ SOLAR-C_EUVST ............................................................................... 23ʇȴcx_fʦřù̹pf PHOENIX ............................................................... 28Ų˶ȥ˾ɰΐSUsS6ł0ʗțŢǷ&L˾ɰ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
5.1

Ȫ¡´ IPS ˹Ɏˮˆ ..............................................................................................................30

5.2

SUNRISE ȴɩŢ΃ ................................................................................................................315.3

ǹʤáĝ˹ɎaptŢ΃ FOXSI-4 ...................................................................................... 32

2030 Ǝ´µ͞6ğ+SUsSʑ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
6.1

ő͡Ƞŀpf...............................................................................................................34

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(ʕg)

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改版履歴
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2015 Ǝ 1 Ȇ 31 ǹ

2019 Ǝɝ2019 Ǝ 11 Ȇ 05 ǹ ŏƋǩ˽; ŜŠʋśʄʔƺɪƂśŖĪ¹6ǜèŜŠʋśʄʔƺ6ǜè

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1

目標 (将来ビジョン)

1.1 日本の戦略・狙うサイエンスő͡ʄʔˎ̻ʶ¹P¤ȗ3&L

O+$+-ǹȌ8ő͡ɞɪścwrT°Ɵ 10-20 Ǝ6ɢeUXh9lƚŹcv3ő͡΀8ƙƷȨȢ8ʔǻ (ƚŹcvnUv_h)lő͡Ʉÿɨ̕8ɵɨȨȢ8ʔǻ3)8ŋÿP¨Ɏ&L+E8ʂ˵8ɦơ (ŜŠŐȴŜŠȴÏ
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2020 Ǝ´8 Solar-C_EUVST ŢɨƟ8Ȫ¡´gW_t6/1

ʋś˾ɰʗț˴ʭƾ˨͛ɵŢ̃˹ɎŢ΃F£˦$1̽EL!32L
理論シミュレーション研究

研究連携

観測を支え、新課題を切り開く

研究連携・交流

観測的研究

Solar-C_EUVST◎磁場の起源天体高エネルギー物理学

プラズマ物理学海外大型地上望遠鏡との共同観測太陽圏・地球惑星科学
共同観測 ◎太陽風と内部太陽圏の理解

Parker Solar Probe

Credit: NASA/JHU◎ 彩層・コロナダイナミクス◎ 宇宙天気・宇宙気候基礎物理 ( プラズマ爆発現象 )Solar Orbiter

Solar-C_EUVST から、次世代プロジェクトへ
科学計画立案、要素技術開発、実証観測実験

Credit: ESA/AOES

Ķ 1. ő͡ő͡Ĺʄʔͺŀ6LǹȌ8ƹɳ3¡ɱ8ŏľ˾ɰÿğ

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1.2 背景となる世界の動向（サイエンスとプロジェクト）ɨĻ8 ő͡ɞɪśé͒8¥5̋;9 ōŹŏȴùɛƯǼ΀8ƙƷ3nUv_h΋cvùɛő͡΀ƚŹnUv_hΌ iɜɵɨ̕΋Scv̛͓Ǫèʦřù̹Ό ʇń8̝ɐ
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6Fĝȣ8̈̑F+M1KɨĻʒÖ¤8 NASA 8Ųľő͡˹Ɏ˩Ǽ IRIS (Interface Region

Imaging Spectrograph)pf ʤĸ NSO (National Solar Observatory) Ɠ́¤8ŏľļő͡Ȉ͆͘ DKIST (Daniel K. Inouye Solar Telescope) 9ƚŹP͑˴5˹Ɏmbpt3$1L$$5J
IRIS 8ˑ÷9͟JM+̬ʾ6ILéÝ˹Ɏ6͟š"M1K Ź8͉ʎŹJcv6˕LΆɍÒ
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PɵǞ&LB+ ƠȏpfPŏ̞LΆƴƑɟƭ6IK Άǿ͜ʕ͜é˻ˑPŢɨ&L!32 cv¤28vySɨ̕8ʧʰȢ̺8ɞɪ̂Ǵȉƞ"M1LDKIST 38áĝ˹Ɏ6IK ŏȴŹ8͉ʎŹcv8C5J' Ź8ÝɩƚŹP̗$1ɪ˻&L!3PE#$1K ƚŹcvnUv_h̋;8ʄʔ8+E6 Solar-C_EUVST 8ŢɨĖȩ2L3
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΋Alfvén ǿ͜ha8ΌXx^˻Ǫ8ɞɪȨȢ8ɪ˻6̴LB+ DKIST P9%E3&LÝɩƚŹʇń˹Ɏ3áĝ2Ʉÿͺŀʕ8nUv_hP̻ʺ˹Ɏ&L!32 St\8ĭ;
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ɨĻ ESA 9 Solar Orbiter pf8Ƽ- ɽó΋2020 Ǝ¨šΌ2 NASA 9 Parker Solar Probe

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P̀ɮ¤2Lóˎ9ȵǼ̳ǹɗB2̳0 ő͡΀3ő͡Ĺ38˻ǻP¥mbpt3$1LƟˎ9Ğó8̸Kő̳̰͡6Ėˑ5K̳01)8ń˹ɎP&L!3PE#&Solar-

C_EUVST 9 !8'M3FɼǍ&eUXh8Ƕğƭ9ɴ5K «6ɾ˰ɸ5ƜõPǇSolarC_EUVST 9ǹȌʤĸ˟ĸ;822Ł.+ŜŠȈ͆͘8ƾ˨ɸłɻ6ʗ˒$+w_5ƹɳP3.1K ²`29ŢɨĴͫ5pf2L3̈̑$1LƱǼʋś38OK29(Thirty Meter Telescope) 549

Kepler ˩Ǽʜ6IKʨōƱǼ˹Ɏ9ŏ5ŷ͛Pʉ$ƱǼ˔̤8ɵ˵295

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L89Oő͡P1²65Solar-C_EUVST 29 ő͡΀ù̹3ÝɩƚŹ6LʇȴɄÿ38̻͝8˻ǻ͑˴̋;8;3/2K"J6ő͡ʨɫŇ>8ɽǗɸ5ƛ͵P̌?L

1.3 期待される成果
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9/35

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Ķ 2. ő͡ɞɪśʄʔǘ̽6I.1ȉƞ"MLƷȒ32̳Ǘʄʔͺŀ>8ɀďýȒ

研究ロードマップ

2.1 現在までの観測研究基盤
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(1992 Ǝ˹Ɏ͛ŕ) 6ILͭɀ˹Ɏ B+ĞĕŶŏś8̔ƀũŊˠƍȊȄ6ŷ͛"M+ͭɀȈ͆͘ˈ6ILő͡΀8 IPS ˹Ɏ (1983 Ǝ˹Ɏ͛ŕ) Ǐ

10/35

JML

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2Lő͡ɄÿeU_ (ʪ 11 Ǝ) P̞ 2020 Ǝ´69

ǖȕȨ Parker Solar Probe (NASA)G

Solar Orbiter (ESA) I<ļŏľő͡Ȉ͆͘ (DKIST 54) 38˹Ɏ̻Ǣ6I.1
Ȓȉƞ2

"J6ʋśƷ

Ȫȉő͡˹Ɏ˩Ǽ Solar-C_EUVST 8΁ˋŢɨ&LB2˹Ɏ̀ɮPʹʺ&L!3Pő͡cwrT3$1êȈ&L

Japanese Sun Observing Spacecrafts
Hinode (SOLAR-B)
Yohkoh (SOLAR-A)
Hinotori (ASTRO-A)

390 kgLaunched in 1991 Aug
188 kgLaunched in 1981 Feb
Particle accelerationand plasma heating
in solar flares

Particle accelerationand plasma heating
in solar flares andgeneral coronal
activities

900 kgLaunched in 2006 Sep
General solar activities
of magnetized plasmas

Ķ 3.ǹȌŢɨ"(+ȯ´8ő͡˹Ɏ˩Ǽ

2.2 2030 年代までのロードマップ案
ʚ΍ʘ2̵?+¡ɱ8ÿğP̢B1́š"M+ǹȌ8ƹɳɢeUXhP̽EL+E6
2030 Ǝ´6ğ+ő͡ʄʔé͒8upțPĶ 4 6ʉ&up9ɢeUXh

11/35

Pǘ̽&L+E8˦ÿɼȤ2K ő͡ɞɪścwrT9!8up8Ţɨ6ğ1û÷
P&LǶ )8Ɵ8ʄʔÿğGʄʔɫŇ8ŋĄ54P̢B1 ɢeUXh8ƷȒȅŏĄ
8+E6up8ȅ͇ĄPĶL!39͑˴2K ʄʔcwrT28̓̎546ł0ǩ˽˦OML?F82L2020 Ǝ´8up9 1.1 ʡ6B3E+ƹɳPǘ$̽ELI6́š"MLȅÙÜ©ͷ3$18 Solar-C_EUVST pfP 2025 ƎͶ6Ţɨ$+Ɵ6/19 Ŏȣ5ǶğƭŚĻ&L
2020 Ǝ´ʱɻµ͞8up8šˉ8+E69 ʋś˾ɰʗț˴ʭƾ˨͛ɵŢ̃˹ɎŢ΃P
̽E2020 Ǝ´óĈ6)8ǶğƭPʵḴCÙÜƑṔš$1!3͑˴2L

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2,

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FOXSI3*#
1 (2018)
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SUNRISE-3!$1 (2021)
 2006 –(2021)
2,6F 3D@O",-(DKIST')
&% (2020~)

P5#GQ2,
6F9?

>-L* 9?@O
UV6F>WEF;[$N
CLASP1*#
1 (2015)
CLASP2*#
1 (2019)

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Solar-C_EUVST4: J_ Z3!UA(^CV0R"M)>-L* 8%DX2@O)
Solar-C_EUVST (2025)

6F Q(d
5#GQ 8%DX2'H :1•1m,- (2030.)•

2+0( / *#(2030.)>-L*9?B\/H

K`9?<)&S a#•PhoENiX (2027~)

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X]c.

Ķ 4. 2030 Ǝ´B28ő͡ʄʔé͒8upț (2019.8)

2.3 背景：優先度の考え方
ǹʤȫ8 3 ŜŠȨ͝ JAXA/NASA/ESA 6IK 2016 Ǝ6ʲ˅"M+ Next Generation Solar Physics
Mission Science Objectives Team (NGSPM-SOT) 9 ¡ɱ8ő͡ʄʔcwrTJđͧ$+ white
paper G˿̓P̸%1 2020 Ǝ´6Ȫ¡´ő͡˹Ɏ˩Ǽ6IKÙÜɸ6˦5?ʄʔ̋;Pɟš$)8+E6ÙÜɸ6Ţɨ&?˹ɎˮˆGĸͦĉ÷8F328Ţɨƻȿ6͝$1ŃĤȃ NGSPM-SOT

12/35

Report 1 (July 2017)3$1B3E, ΏŜŠȨ͝6ʞɯ$+ŃĤȃ29 ȅÙÜ8ʋś̋;3$1 1)Άɍ2nUvp_5ōŹŏȴ8ƙƷȨȢ 2) ŏ˶ȥ5İè8ɵɬȨȢ3)8¨Ń6ğ+ʄʔ 3)ő͡ĥȉɄÿP/LȨȢ 8 3 /8ŏ̋;6Ŭ$12020 Ǝė6˻ȹ&?â¿ɸ5̋;8ǻʆĄ )8ǻʆĄ6ȶEJML˹ɎG˾ɎPšˉ$+!8- ̋; 1) 2)8˻ǻ69 ˴ʭɸha
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2.2 ʡ8upŢɨ

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2.4 長期的戦略の考え方
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1

https://hinode.nao.ac.jp/SOLAR-C/SOLAR-C/Documents/NGSPM_report_170731.pdf

13/35

2.4.1. 上空大気の分光診断による研究
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14/35

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2.4.2. 光球・彩層磁場診断による研究&?18ő͡Ʉÿɨ̕8Xx^ˢʓºǤ˻Ǫ8͂ʏ61 ʇń9͑˴5ƜõPȒ+$1K )MJ8͂ʏPš͓ɸ6ƿǝ&L69 ͆ͤ˹Ɏ6ILʇń̂Ǵ9Ėȩ2L;82
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2.4.3. 高解像度コロナ撮像分光や電波観測による太陽研究ȠʙʯōʾX ʾI<ͭɀ6ILő͡˹Ɏ9 ó¡ʩƟĈ6þ˖$+˹Ɏƻȿ2K ¥6cvJ8ɛǪůGS6»ù̹"M+ͱɛɸͭřJ8ǪůPǑL!32LǹȌ29ĞĕŶŏś ĸʗŐǱėI<ưŃ̸ÊʄʔȨȢ͙ȉ6O+Lőͭ͡ɀ˹ɎP˦5.1K !M
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2ŜŠJ8cv˹ɎĖˑ35.+ (Kobayashi et al. 2014) !8Άʕ͜é˻ˑ˹Ɏ61 1 ʌ˺µ8ő"PF/Ƥʰ5cv8Ǔ%Mʇȴcx_fPƕ̝!$ Ǔ%MPʿĩ"(

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17/35

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al. 2017) G FOXSI aptŢ΃2Ţ̃"M+ʴ×ľʅ X ʾȈ͆͘ (Krucker et al. 2014) 546IKő͡S6LͱɛɸǪůPʌ˺8ʕ͜é˻ˑ2˹Ɏ&L!3Ėˑ35.11L
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2.4.4. 宇宙天気・宇宙天候研究と太陽研究ő͡̝!&ȣ5ɨ̕9 ŜŠŐȴŜŠȴÏ3F˼OMLI6 ƱǼ͜ʕ͜P̸$1ļɩɫŇ¯Ϳʊ¹6Fŏ5ƛ͵P

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2.4.5. 理論シミュレーション研究 Solar-C_EUVST P9%E3&Lǵ+5ő͡˹Ɏpf8ʋśɸÇÐPȅŏĄ&L+E69 Ü
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2.4.6. 太陽圏科学における太陽研究ő͡΀8ù̹ºǠ͂ʏGő͡Ĺ8`{5Ȣ̺ I<)8ő͡Ʉÿ6»ŋÿ54 ő͡Ĺʄʔ69ȋ,͑˴5ĭ;ŎȰ"M1Lù1 ő͡ŏȴ9ő͡΀P±$1ļɩƱǼĹ3/5.1K ƱǼ͜ʕ͜ʇń8ŋ͉G cv̛͓Ǫè΋CMEΌő͡ΆXx^ʦř΋SEPΌ
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2.4.7. 恒星研究と連携した太陽研究ő͡ɞɪś9 ƯǼɞɪś3Ŏ8á̸̋;Pȇ$1K é̻͒͜Ǣ6ILʄʔ8ǘ̽B&B&ɹQ65.1L ̳Ǝ NASA 8aŜŠȈ͆͘546IKŎǮ8ƯǼ8ɎÝ˹ɎsmơJM )MJ8˻
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早期具体化させる計画の概要

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3.1 次期太陽観測衛星計画 Solar-C_EUVST
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4.1 磁気リコネクション粒子加速ミッション PhoENiX
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小規模計画：アイデアに基づき立案実施する計画ʄʔˎÌ¯GųǮʄʔˎJ5Lʄʔ` ɣöɸ5SUsS6ł01ʗț$1 Ŵ͖ɸ

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5.1 次世代 IPS 観測装置
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ǸŚȨ3ĝʏƑ8ɞɪ͛ĔͲʓ2.1F ǸŚȨ8 10 Íµ8 IPS ˹ɎsmPĒơ2L

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5.2 SUNRISE 気球実験˾ɰȡ˴

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2030 Ǝ´µ͞8hhÝśȈ͆͘28ÑÝéÝ˹Ɏ>3ɵŷ"(Lłɻ35L

5.3 日米共同観測ロケット実験 FOXSI-4˾ɰȡ˴

Focusing Optics X-ray Solar Imager (FOXSI) 9 ő͡cvJǪ+ML X ʾPΎȪÚͧÝǥ×éÝ
˹Ɏ&Lǹʤáĝ8˹ɎaptŢ΃2L2012 Ǝ3 2014 Ǝ6˦OM+ 2 ı8΁ˋ29ʅ X ʾƈŀ΋5keV15keVΌ8˹ɎPŢɨ$ 2018 Ǝ6˦OM+ 3 ıɼ8Ut29̦ X ʾƈŀ΋0.5keV
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Dr. Reeves 6IK NASA 6 white paper (https://rscience.gsfc.nasa.gov/keydocs/SolarFlareCampaign.pdf) Pǜè"M °ı FOXSI-4 3 Hi-C_flare 3ΎȌ8˹Ɏapt˾ɰ2ŢɨPɼǍ&â¿ɸ69
˹ɎaptPo6́ˆ$+ɡƵ2ƞȨ$΋ȅŏǮ̼͜ʏƑƞȨ&LΌ ő͡8ɡƵPSmU2wm΋GOES ˩Ǽ8 X ʾƗƑsmPɮL¨šΌ Sɵɬ8ȞʂƟɽ-6aptPƼ-

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2030 年代以降に向けたアイデア種
2030 Ǝµ͞6ŢɨPɼǍ&+E6°ƟȞ˿P˦!3ȈBMLpf54

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19 2010 ƎͶ6ƹɳɸ¤ľ SOLAR-C 8 A ț3$1Ȟ˿P˦.1K )8Ȟ˿JơJ33/35

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6.1 太陽極域ミッション
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