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Development of advanced large-area space dust sensor using acoustic emission.

Research Project

Project/Area Number 19K03889
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
Research InstitutionChiba Institute of Technology

Principal Investigator

Kobayashi Masanori  千葉工業大学, 惑星探査研究センター, 主席研究員 (70312080)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords宇宙ダスト / 質量・速度分離測定 / アコースティックエミッション / 圧電性PZT / 宇宙微小デブリ / 超高速衝突 / 宇宙ダスト検出 / 大面積センサー / 超高速衝突実験 / ポリイミドフィルム / ガイド波 / 衝突貫通 / 角度依存性 / 衝突励起による波動 / 衝突励起の波動
Outline of Research at the Start

惑星間空間において直接的に観測される宇宙ダスト粒子は、太陽系外から到来するもの、太陽系内で太陽を周回するものなど様々あるが、数μm以下のサイズのものは太陽輻射圧の影響で軌道が擾乱を受けて起源を特定するのが難しい。一方で10μmを超えるようなダスト粒子の頻度は非常に小さく、宇宙機搭載のセンサーでは検出面積が限られていて観測データはほとんどない。本研究では、大きなサイズのダスト粒子(>10μm)を現実的な観測時間で直接観測できる検出面積(>1平方メートル)を持ちつつ、その軌道を特定するための速度と到来方向を測定可能なダストセンサーの基礎研究を行う。

Outline of Final Research Achievements

We think that the results obtained in this research can be moved to the initial development stage for practical use as an observation device, and will lead to the quantification of space dust particles of about 10 um in diameter, called ecliptic light dust, in the solar system in space science. In addition, we think it will be useful for monitoring the space environment of space microdebris, which is continuously increasing and changing due to the increasingly active human presence in space, such as micropaticles from solid rocket fuel and ones emitted from satellites and other objects.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は宇宙ダスト粒子の観測を主眼に置いているが、宇宙ゴミの一部である微小宇宙デブリの観測にも大いに役立つ。現在、低軌道(~400km)での微小デブリの状況は回収実験などで比較的把握されているが、人工衛星が多く運用されている、あるいはすでに廃棄されている静止軌道上、また月面基地の建設など国際的な宇宙開発の将来計画においてさらに遠い軌道での人工物の建設が予定されている。このような軌道上での人工構造物からは宇宙ダストの衝突による微小デブリの発生が予想されていて本研究の成果はそのような微小デブリと宇宙ダストや流星群ダストと区別して観測することで正味の微小デブリの監視に役立つと考えている。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Presentation (5 results) Book (1 results)

  • [Presentation] ポリイミド膜と圧電性PZT を利用した衝突AE 波型ダストセンサー:質量と速度分離測定の研究(2)2023

    • Author(s)
      小林正規
    • Organizer
      令和4年度宇宙科学に関する室内実験シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリイミド膜と圧電性 PZT を利用した 衝突 AE 波型ダストセンサー: 質量と速度分離測定の研究12022

    • Author(s)
      小林正規、奥平 修、石丸 亮、長谷川直
    • Organizer
      令和3年度 宇宙科学のための室内実験シンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] フィルムを使ったダストセンサーによる質量・速度の 分離測定の研究その12021

    • Author(s)
      小林正規、奥平 修、石丸 亮、長谷川直
    • Organizer
      第65回宇宙科学技術連合講演会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ポリイミド膜と圧電性PZTを利用した衝突弾性波型ダストセンサー:5年間の研究のまとめ2021

    • Author(s)
      小林正規、奥平修、平井隆之、石丸亮、松本晴久、長谷川直
    • Organizer
      令和2年度宇宙科学に関する室内実験シンポジウム
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ポリイミド膜と圧電素子を利用した大面積ダストセンサーの開発衝突角度依存性の研究2020

    • Author(s)
      小林正規
    • Organizer
      小林正規、奥平修 、石丸亮、黒澤耕介、平井隆之、松本晴久、長谷川直
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Book] ポリイミドの高機能設計と応用技術2022

    • Author(s)
      小林正規
    • Total Pages
      566
    • Publisher
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861048876
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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