| Project/Area Number |
23H00141
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 17:Earth and planetary science and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
杉田 精司 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80313203)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
笠原 慧 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (00550500)
長 勇一郎 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (00737687)
齋藤 義文 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, 教授 (30260011)
諸田 智克 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (30415898)
塩谷 圭吾 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, 准教授 (40392815)
吉岡 和夫 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (70637131)
三浦 弥生 東京大学, 地震研究所, 准教授 (90282730)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2025)
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| Budget Amount *help |
¥47,190,000 (Direct Cost: ¥36,300,000、Indirect Cost: ¥10,890,000)
Fiscal Year 2025: ¥14,560,000 (Direct Cost: ¥11,200,000、Indirect Cost: ¥3,360,000)
Fiscal Year 2024: ¥15,600,000 (Direct Cost: ¥12,000,000、Indirect Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2023: ¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
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| Keywords | 月惑星探査 / 探査機搭載機器開発 / LIBS / アルテミス計画 / 質量分析 |
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| Outline of Research at the Start |
アルテミス計画に代表される巨大な国際協力の枠組みで進行しつつある月着陸探査機への搭載を目標に、小型質量分析計による表面年代のその場計測装置の基礎開発を行う。具体的には、質量分析装置の小型高性能化、固体試料処理機構の製作、両ユニットの結合試験を実施する。これにより、月着陸機搭載装置開発に必要なクリティカル技術課題を洗い出し、ミッション定 義審査に必要な情報を揃えることを目標とする。最終的に、世界初の月物質のその場年代計 測を実現し、惑星表面でのその場質量分析技術を確立することを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
アルテミス計画に代表される巨大な国際協力の枠組みで進行しつつある月着陸探査機への搭載を目標に、小型質量分析計による表面年代のその場計測装置の基礎開発を行った。具体的には、質量分析装置の小型高性能化、LIBS用の小型分光計の試作品作成、固体試料処理機構の製作、光学カメラの設計検討等を進めた。質量分析器については、数値シミュレーションによる軌道設計の詳細化とオプティクスの図面作成、イオン源の設計、ならびに必要な高電圧部品や制御回路の設計を実施した。また、カメラの開口部に設置する帯域フィルターおよび保護窓がカメラの結像性能への影響を調べた。さらに、質量分析装置とガス発生装置を結合するために必要な構造体の設計と製作も実施した。加えて、アルテミス計画の主体である米国航空宇宙局NASAの研究者と頻繁な会合を持って、搭載機会の創出のための検討を行った。
質量分析装置の軌道設計の詳細化とオプティクスの図面作成などは当初予定通りに進んだことと、LIBS用の小型分光計の製作が当初予定より早く実現できたことは重要な成果である。また、光学カメラについて帯域フィルターや保護窓の悪影響が十分小さいことを確認できた。さらに、総合動作試験に向けて、探査で使用可能な超小型真空用バルブを選定し、動作・性能試験、探査向け小型真空ポンプの動作・性能試験、小型ゲッター（ガス精製用部品）の動作・性能試験、および配管サイズ決定のための基礎実験も予定通り進めることができた。加えて、NASA側のアルテミス計画の科学とりまとめ担当者と直接会って具体的な検討のテーブルに着けたことも本研究計画を着実に進めるに当たって重要な成果であった。これら全体を踏まえて、概ね順調な進捗だと考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
質量分析装置の軌道設計の詳細化とオプティクスの図面作成などは当初予定通りに進んだことは重要な成果である。また、LIBS用の小型分光計の製作が当初予定より早く実現できた反面、固体試料処理機構の製作は若干遅れている。さらに、NASA側のアルテミス計画の科学とりまとめ担当者と直接会って具体的な検討のテーブルに着けたことも本研究計画を着実に進めるに当たって重要な成果であった。これら全体を踏まえて、概ね順調な進捗だと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
第二年度の今年は、当初の研究提案書に述べた４作業を着実に進めて、最終年に予定している質量分析装置と固体試料処理機構を結合した試験の実施を目指す方針である。その一方で、本申請書執筆時期の予想を超えてアルテミス計画の進展状況が早いので、 米国ＮＡＳＡ側および日本ＪＡＸＡ側からの搭載装置への種々の条件情報の収集活動は、初年度より充実される方針とする。
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