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Research of spacecraft's radiator material with thermal switching for improvement of thermal radiation characteristics

Research Project

Project/Area Number 21H01536
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 24010:Aerospace engineering-related
Research InstitutionJapan Aerospace EXploration Agency

Principal Investigator

Tachikawa Sumitaka  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 研究領域サブリーダ (90470070)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 齋藤 智彦  東京理科大学, 先進工学部物理工学科, 教授 (30311129)
桑原 英樹  上智大学, 理工学部, 教授 (90306986)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
Keywords宇宙機 / ラジエータ / 熱制御材料 / 熱光学特性 / 放射率 / 強相関電子 / 金属-絶縁体相転移 / 強相関電子系 / 金属ー絶縁体相転移 / ふく射
Outline of Research at the Start

本研究は、次世代宇宙機に使用する放射率可変素子(以下、SRD:Smart Radiation Deviceと呼ぶ)の性能を向上させることを目的とする。SRDは、小惑星探査機「はやぶさ」に搭載され、その性能が実証されたが、我々は、さらなる性能向上を目指している。具体的には、SRDの材料(ペロブスカイト型Mn酸化物)の組成を多様に変化させた測定試料を作成し、様々な特性を調べ、それらを比較することによって、性能の良い組成を探索する。

Outline of Final Research Achievements

The puropose of this research is to find out new materials with higher thermo-optical properties for Smart Radiation Device (SRD).As a result of this research, we succeeded in finding a new composition with a little higher perfomance.From this research, we were able to extract plenty of valuable information about these materials and confirm that we are on the right track of this research. We will make further efforts to seek the best materials for SRD.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

SRDは、電力や可動部を必要とせず、宇宙機の温度を自律的にコントロールできることから、将来の月面探査機や惑星探査機のラジエータとして使用することにより、ヒータ電力の低減、探査機の重量およびコストの削減、さらに、探査機の信頼性向上などが期待できる次世代の熱制御デバイスである。また、宇宙用熱制御材料としてだけではなく、伝導および対流だけを考えてきた建築材料、自動車や航空機などの動力機構の熱制御などに対し、新しい熱・エネルギー材料として直ちに実用化できるものであり、その波及効果は極めて大きいと考える。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022 2021

All Presentation (7 results)

  • [Presentation] 誘電体多層膜による放射率可変素子(SRD)の性能向上2023

    • Author(s)
      森谷龍之介、太刀川純孝、桑原秀樹、齋藤智彦
    • Organizer
      第67回宇宙科学技術連合講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 誘電体多層膜を付加した放射率可変素子(SRD)のふく射特性(2) ー金属的なSRDを基板とした設計ー2023

    • Author(s)
      森谷龍之介、太刀川純孝、桑原秀樹、齋藤智彦
    • Organizer
      第44回日本熱物性シンポジウム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 組成制御した放射率可変素子(SRD)の電気抵抗率の評価2023

    • Author(s)
      佐藤京介、太刀川純孝、齋藤智彦、星野遼、遠藤楓、桑原秀樹
    • Organizer
      第84回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 微少な組成変化に対する放射率可変素子(SRD)の熱放射特性評価2022

    • Author(s)
      星野遼、太刀川純孝、桑原英樹、齋藤智彦
    • Organizer
      第43回日本熱物性シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] タイトバインディングモデルによるCE型反強磁性La2-2xSr1+2xMn2O7 (x=0.50) のバンド構造計算2022

    • Author(s)
      澤田晏伯、平井雄大、芝田悟朗、浜田典昭、齋藤智彦
    • Organizer
      日本物理学会2022年秋季大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 第一原理計算によるLa1-xCaxMnO3の転移温度の推算2021

    • Author(s)
      田平百佳、太刀川純孝、齋藤智彦、芝田悟朗
    • Organizer
      第42回日本熱物性シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 異方的移動積分を考慮したタイトバインディングモデルによるCE型反強磁性 La2-2xSr1+2xMn2O7のバンド構造計算と角度分解光電子分光スペクトルとの比較2021

    • Author(s)
      澤田晏伯、平井雄大、宮林麟太郎、芝田悟朗、白崎巧、堀場弘司、桑原英樹、齋藤智彦
    • Organizer
      日本物理学会2021年秋季大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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