あかつきデータを見てみよう: データアーカイブ
村上真也 (ISAS/JAXA)

2017/08/03

概要

I

あかつきの概要

I

データアーカイブ

I

リリース予定あかつきの概要
I

金星探査機、金星版の気象衛星。

I

スーパーローテーションの解明を狙い多波長で異なる高度を面的に観測。3 次元的な大気の運動を捉える。

I

5 台のカメラと 1 台の電波発振器を搭載。

年

できごと

2010-05-20
2010-12-07
2015-12-07
2016-04
2016-12

打ち上げ
軌道投入失敗 (メインエンジントラブル)

軌道投入成功 (姿勢制御用のスラスター使用)
定常観測に移行

IR1, IR2 の観測休止 (IR-AE の不調)

あかつきの搭載機器
詳細: http://akatsuki.isas.jaxa.jp/mission/spacecraft/
機器概要

UVI(紫外イメージャ)

CCD, 1024x1024, FOV: 12° x12°
昼面を観測; SO2、未同定吸収物質

IR1(1µm カメラ)

CSD/CCD, 1024x1024, FOV: 12° x12°
昼面と夜面を観測。夜面は地面の熱放射が見えるIR2(2µm カメラ)

CSD/CCD, 1024x1024, FOV: 12° x12°
昼面と夜面を観測。雲頂の高さ変動パターン、雲の下の CO のパターンなど

LIR(中間赤外カメラ)

非冷却ボロメータ, 328x248, FOV: 16.4° x12.4°
昼夜問わず観測可能。雲頂の輝度温度がわかる

LAC(雷・大気光カメラ)

APD: 8x8, FOV: 16° x16°
夜面の雷と大気光を捉える。高時間分解能

USO(超高安定発振器)

電波掩蔽観測に使用する電波源。
高度約 35km くらいまでの気温などが分かる。

データアーカイブ
観測データは「すべて」アーカイブして一般に公開。

(以降、主に UVI, IR1, IR2, LIR の「4 カメラ」について記載)
アーカイブするデータのフォーマットは大きく分けて FITSと NetCDF の 2 種類。
IFITSIII

撮った画像+メタデータ
天文分野で一般的なフォーマットNetCDFII

緯度経度格子に投影したデータ+メタデータ
気象分野で一般的なフォーマット

データの処理レベル
データは生データから順番に処理し、メタデータをつけ、ユーザーが使いやすいデータにする。(L = Level)

L0: テレメトリからデータを抜き出しファイルに保存
I L1a: メタデータをつけて FITS フォーマットにする
I L1b: 幾何学的情報をメタデータとして追加・幾何情報
ファイルを作成する
I L2b: データの較正・「カウント値」を物理量に変換
I L3: 緯度経度格子に投影する
I 雲追跡ベクトル (CMV): 雲模様を追跡することで雲の速度ベクトルを求める
I

幾何情報: 写っている金星の各ピクセルの緯度、経度、ローカルタイム、入射角、出射角、位相角、方位角のこと。

L1b 以降がアーカイブ対象。

アーカイブの規格: PDS
NASA PDS (Planetary Data System; リンク) は、惑星探査データの長期保存・利用を目指すシステム。ESA や ISAS(の一部のデータ; はやぶさとあかつき) も PDS に準拠してアーカイブされている。
I 詳細なドキュメント
II

データに関する説明文書を十分に提供するデータそれぞれにラベル (PDS ラベル) を付ける

100 年先を見据えたフォーマット
= データ構造を複雑にしない
I ピア・レビューによる審査がある
I

参考:C-SODA 衛星処理勉強会 第 9 回
I PDS Standards Reference
IPDS のデータセット ID
データセット ID(DATA_SET_ID) の読み方
例: VCO-V-UVI-3-CDR-V1.0

VCO: 探査機略称
I V: 対象天体の略号, V は Venus, E は Earth, S は Sun, ...
I UVI: 観測機器略称
I 3: CODMAC processing level number; データ処理レベル
I CDR: データの種類を表す略号. CDR は Composite
Data Record で、生データに可逆的な処理を施したもの。省略可。
I V1.0: バージョン文字列Iあかつきのデータアーカイブ
アーカイブするデータの種類; {CAM} = UVI, IR1, IR2, LIR

1. カウント値画像データ (L1b で作成);
VCO-V-{CAM}-2-EDR-V1.0
2. 較正済み物理量画像データ (L2b で作成);
VCO-V-{CAM}-3-CDR-V1.0
3. 幾何情報データ (L1b で作成);
VCO-V-{CAM}-3-SEDR-V1.0
4. 緯度経度格子データ (L3 で作成); (PDS 非準拠)
5. 雲追跡ベクトル; (PDS 非準拠)
6. 軌道情報などの ancillary data (SPICE カーネル);
VCO-V-SPICE-6-V1.0

他に RS(電波科学), LAC もアーカイブされる。

L3 データI

金星画像を緯度経度格子へ投影したいI

画像で見えている金星の緯度経度がわからないとダメI

時刻、天体の軌道、衛星の軌道と姿勢から求まるハズ
だが... 主に姿勢の精度が足りないため、計算で求められる金星の位置と実際の画像の金星の位置はズレる

I

もしズレたまま緯度経度格子へ投影すると、宇宙空間が緯度経度マップに入りこんでしまうI

金星の位置合わせをしないといけない

I

I

位置合わせはリム (画像上で円盤状に見える金星の「へり」) を使って行う (リムフィッティング)
リムフィッティングをして位置合わせをして緯度経度格子へ投影したデータが L3

PDS 準拠のアーカイブ: ディレクトリ構造
vco-v-uvi-3-cdr-v1.0/vcouvi_1001
vcouvi_1002...
vcouvi_1001/aareadme.txt
browse/calib/
catalog/data/
document/
errata.txt
index/
voldesc.cat

1st リリース
2nd リリース (?)

ディレクトリ構造説明など
クイックルック用データ
較正ファイルカタログファイル
データファイル
ドキュメント
エラッタ
データの概要のテーブル
データボリューム説明

例: VCO-V-UVI-2-EDR-V1.0, VCO-V-UVI-3-CDR-V1.0,VCO-V-UVI-3-SEDR-V1.0, VCO-V-SPICE-6-V1.0

PDS 準拠のアーカイブ: catalog/
catinfo.txt
dataset.cat
mission.cat
ref.catperson.cat
target_dust.cat
target_earth.cat
target_sun.cat
target_venus.cat
uviinst.cat
uviref.cat
vcohost.cat

ディレクトリ内のコンテンツ説明
データセット概説 (一番重要かも?)ミッション説明
文献リファレンス (mission.cat に対応)
問い合わせ先の記載
観測ターゲットの説明 (ダスト)
(地球)
(太陽)
(金星)
機器説明
文献リファレンス (uviinst.cat に対応)
探査機説明

PDS 準拠のアーカイブ: document/
docinfo.txt
ディレクトリ内のコンテンツ説明
ft/フィルター透過率データ
imagecoord.txt
画像の座標系の定義
onlabels.txt
PDS ラベルの説明
uvical.txt
較正手順
vco_fits_dic_v01.html FITS ヘッダキーワード辞書 (HTML)vco_fits_dic_v01.pdf(PDF)
vco_fits_dic_v01.txt(TXT)
vco_fits_dic_v01.lbl(PDS ラベル)vco_obsprg_v01.html
観測プログラム一覧 (HTML)
vco_obsprg_v01.pdf(PDF)
vco_obsprg_v01.txt(TXT)
vco_obsprg_v01.lbl(PDS ラベル)PDS 準拠のアーカイブ: data/c0000/
r0001/uvi_20151207_051953_283_l2b_v10.fit
uvi_20151207_051953_283_l2b_v10.lbl...
c0000, r0001: 軌道番号ディレクトリ
I c は cruising、r は revolution の頭文字。
I 軌道番号 (4 桁の数字) は近金点を通過するごとに + 1
IPDS 準拠のアーカイブ: ファイル命名規則
CAM_YYYYMMDD_hhmmss_FILTER_PRODUCT_vVER.EXT

CAM: カメラ名; uvi, ir1, ir2, lir
I YYYYMMDD: データの撮像日I hhmmss: データの撮像時刻
I FITLER: 使用フィルタ (観測波長)
I PRODUCT: プロダクト種類; l1b, l2b, geo, geo4, l3, l3x
I VER: バージョン文字列; 10, 11, 20, ...
I EXT: 拡張子; ﬁt, lbl, nc, jpg
IPDS 準拠のアーカイブ: クイックルックI較正済み
vco-v-uvi-3-cdr-v1.0/vcouvi_1001/browse/list.html
vco-v-ir1-3-cdr-v1.0/vcoir1_1001/browse/list.html
I vco-v-ir2-3-cdr-v1.0/vcoir2_1001/browse/list.html
I vco-v-lir-3-cdr-v1.0/vcolir_1001/browse/list.html
III未較正・カウント値
vco-v-uvi-2-edr-v1.0/vcouvi_1001/browse/list.html
vco-v-ir1-2-edr-v1.0/vcoir1_1001/browse/list.html
I vco-v-ir2-2-edr-v1.0/vcoir2_1001/browse/list.html
I vco-v-lir-2-edr-v1.0/vcolir_1001/browse/list.html
IIアーカイブステータス
PDS 準拠データ
I peer-reviewed
II

pre peer review
I

I

VCO-V-SPICE-6-V1.0
VCO-V-{UVI, IR1, IR2, LIR}-{2-EDR, 3-CDR,3-SEDR}-V1.0

準備中
I

VCO-V-RS-{2, 3, 5}-OCC-V1.0, VCO-V-LAC-{2-EDR,3-CDR}-V1.0

PDS 非準拠データ (UVI, IR1, IR2, LIR)
I 準備中
I
I

L3
CMV; 論文に使用されたデータのみ公開

データ公開場所

I

DARTS
I

I

PDS NAIF NodeI

I

http://darts.isas.jaxa.jp/planet/project/akatsuki/
https://naif.jpl.nasa.gov/pub/naif/pds/data/vco-v-spice-6-v1.0/

PDS Atmospheres NodeI

レビューが済んでないのでまだリリーススケジュール
対象データUVI, IR1, IR2,LIR

プロダクト
L1b, L2b,geo

公開予定日
2017-07-11

対象データのカバー範囲
2010-05-21 – 2016-05-31

RSL2, L3, L4

2017-09-01

2016-03-03 – 2016-05-31

UVI, IR1, IR2,LIR

L3

2017-09-01

2010-05-21 – 2016-05-31

UVI, IR1, IR2,LIR, LAC，RS

すべて

2017-12-01

2016-06-01 – 2016-11-30

すべて
すべて
すべて

2018-06-01
2018-12-01
2019-06-01

2016-12-01 – 2017-05-31
2017-06-01 – 2017-11-30
2017-12-01 – 2018-05-31–––

2017-07-11
2018-06-01
2019-06-01

2010-05-20 – 2016-12-31
2017-01-01 – 2017-12-31
2018-01-01 – 2018-12-31

SPICE カーネルまとめあかつきのデータアーカイブの概要を紹介した。
I

あかつきが金星軌道投入に成功してから 1 年 7 ヶ月、ようやくリリースできた

SPICE カーネルデータセットはレビュー済み
I UVI, IR1, IR2, LIR のデータは現在レビュー中
I NetCDF データ (L3) も近いうちにリリース予定
I 以降は半年ごとに半年分のペースでリリース予定
Iend