2003年11月に引き続いて、またトロムソにやってきた。 今回の目的は、EISCATレーダーと光学観測機器の同時観測を行うこと。 トロムソ空港に着き、飛行機から降りた時、天気は曇り。あまり雪はつもっていない。 前にも書いたが、ここは北緯69.6度の最北の町であるが、冬でも雨が降り、雪は溶けることが多い。 その夜はホテルに泊まる。あいかわらず日本人観光客が多い。 夜11時過ぎても、悪天候のなか熱心に空を見て、オーロラが出るのを待っている。 幸運なことにオーロラが出たらしい。みな喜んで寒い外へ出て行く。 同行した学生の一人も、外へオーロラを見に行った。 私は、暖かいバーにてビールを飲みながらくつろいでいた。北欧では室内が暖かいから冬でもビールがおいしい。
　次の日レンタカーを借りてEISCATサイトへ向かう。 トロムソの町から30 kmぐらい、車で40分程度のところにある。図1にEISCATレーダーの写真を載せた。 手前右が口径32 mのパラボラアンテナであり、真ん中にうつっているのが、VHFレーダーである。 このVHFレーダーは、送信周波数224 MHz、出力は（現在）1.5 MWであり、世界屈指のISレーダーである。 EISCATレーダー協会は、ヨーロッパ6ケ国（英、仏、独、ノルウェー、フィンランド、スウェーデン）と 日本の計7ケ国が国際協同により運営されている。

図1 EISCATレーダー。真中がVHFレーダー

　今回の主たる目的は、オーロラ光学機器とEISCATレーダーとの同時観測である。 特に、現地での光学観測機器のノイズ対策も１つ大きな目的である。
　今回は、極地研究所との共同実験もかねており、極地研究所の高感度デジタルカメラも観測に用いた。 図2に屋根のドームに設置したデジタルカメラを示した。 正面にEISCAT VHF レーダーが、中央右に屋根越にUHFレーダーが見られる。 このデジタルカメラは、1秒に８枚撮影可能であり、さらに40枚連射可能高性能カメラ（JPG mode）で ある。今回の観測では１秒露出で25枚連続観測(raw data mode)を試みた。
　図３にこの観測期間中に撮影されたオーロラ画像を示した。 オーロラは高度90 kmから400 kmぐらいの熱圏で輝いている。 磁気圏から電離圏（熱圏）へ磁力線に添って、電子が降り込み、大気と衝突し、大気にエネルギーを与え、大気を発光させる。 代表的なオーロラは、波長427.8 nm　(窒素分子イオン)青紫色、波長557.7 nm（酸素原子）緑色、波長630.0 nm (酸素原子)　赤色などが挙げられる。前２者は、高度の低い領域( 90 - 120 km)での発光であり、後者は高度200-300 km付近で輝いている。
　今回の目的の１つは、現地で実施しているオーロラフォトメータ観測におけるノイズ対策である。 現地では、EISCAT レーダー以外に電離圏加熱装置、MFレーダー、流星レーダー、イオノゾンデなどたくさんのレーダーが設置されており、 数MHzから930MHzまでの電磁波が「容赦なく」放射されている。 ここは、ノイズの海、いやノイズ地獄である。 オーロラ観測機は、非常に微弱な光を受光している。 それを、光電子増倍管により電気信号に変換し、さらに100から1000倍に増幅して、電圧データとして取得している。 このようなノイズの海の中でのノイズ対策は　非常に頭が痛い問題である。 図4に、実験の様子を示した。フォトメータの受信部をアルミホイルで包みこんでいる。 受光部に標準光を入れ、出力をオシロスコープにてモニターしている。 2月26日には、どのくらい効果があるかを調査するため、電離圏加熱装置をいろいろなモードで稼働してもらった。 結局、種々の対策を施した結果、ノイズ問題はかなり改善された。

図2 ドーム内に設置したデジタルカメラ（手前左）	図3 オーロラ

図4 左奥がアルミホイルに包まれたフォトメータ受信部

　通常、11月から2月にかけては、夜が長い（極夜）ため、光学観測にとっては絶好の条件である。 ただし、月明かりは光学観測の障害になるため、EISCATレーダーとの同時実験は、新月前後2週間に集中することになる。 他の国のグループも同種の観測を試みるため、EISCATレーダーの観測時間を確保するのはなかなか大変な時期になる。 今回はフィンランドグループのキャンペーンとかち合い、我々の希望の観測時間は半分程度に減らされた。 しかしこれは我々の視点であって、相手から見ると、彼らの時間が削られていることになる。 せっかく北極圏まで来て、観測できないとは何事だ！ そこで観測の当事者同士が話し合い、お互いの希望するEISCAT観測モードを示しながら、「共存」の道を探す交渉が始まる。 大きく言えば国際交渉である。会議は踊る？実際は、みな研究仲間であり、紳士（？）の研究者であるから、割と話しがまとまる。 今回はそれぞれの観測時に、良いデータがとれた場合は、共有することを事前に決めた。 この事前に決めることがなにより大事。あと出しじゃんけんみたいなことは許されない。 なにしろ天気は気まぐれであるため、せっかく光学同時観測を行おうと思っても、悪天候ではどうしようもない。 かといって、天気が悪いからと言って、EISCATレーダー観測の直前キャンセルはできない。 EISCATレーダーは天候に関係なく観測が可能だから。 運が悪いと自分たちの時はずーと悪天候で、自分の観測がないときには、晴天ということもある。 図5に2月21日に観測された電子密度の時間変動の様子を示した。 連続してE-region高度にて電子密度の増加が見られる。 これはオーロラ粒子が降り込んでいる証拠であり、電離圏ではオーロラが輝いている。 素敵なオーロラが見られるはずだ。しかしこの日は、あいにく悪天候で、光学観測はできなかった。 なかなか観測研究というものは難しい。

図5 EISCATレーダーにて取得された電子密度

　今回の滞在も有意義であった。滞在中は、地磁気活動は活発であり、数夜以上オーロラ鑑賞ができた。 今回同行した学生２名は、経験者であるが、さらに経験を積み、EISCAT観測や光学観測研究の理解をさらに深めたと思う。