1999 Fiscal Year Annual Research Report
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10450375
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| Research Institution | Institute of Space and Astronautical Science |
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Principal Investigator |
矢島 信之 宇宙科学研究所, システム研究系, 教授 (30200489)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川口 淳一郎 宇宙科学研究所, システム研究系, 助教授 (10169691)
八田 博志 宇宙科学研究所, 宇宙推進研究系, 教授 (90095638)
雛田 元紀 宇宙科学研究所, システム研究系, 教授 (10013674)
井筒 直樹 宇宙科学研究所, システム研究系, 助手 (90184639)
後藤 健 宇宙科学研究所, 宇宙推進研究系, 助手 (40300701)
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| Keywords | 金星探査 / 気球 / 二重カプセル / 惑星探査 / 高温エレクトロニクス / 軽量球殻 / 冷却システム |
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| Research Abstract |
金星の低高度領域を探査することを目的とした二重カプセル方式の気球プローブシステムについて以下の知見が得られた。
1 システム検討条件
高温高圧環境である金星の低高度を浮遊する金属製気球システムの成立条件を求め、浮遊環境、気球サイズ、機器配置、基本運用方策等の諸条件を考慮し、寸法、重量配分等の前提条件を決定した。
2 気球本体の構造および製造法
気球本体を薄く軽量に製作する方法について、内部搭載物を保持する機構および気球システムを組みあげる際の作業を念頭においた検討を行った。電鋳法、金属薄板の張り合わせ法、繊維強化法の3つについて詳細に検討を行った。電鋳法では、ニッケル合金により極薄の金属球殻を製作できることが確かめられた。また、強度試験およびヘリウムガスによる気密試験を行い、今後の詳細検討のための有効なデータが得られた。チタン薄板の張り合わせによる製造法、ポリイミドフィルムにフィラメントワインディングを行って繊維強化する製造法の検討を引き続き行い、小型模型の製作に着手した。
3 高温エレクトロニクス
これまでの研究動向のまとめをはかり、金星気球用に実現可能な半導体技術およびその動作温度領域の検討を行った。
4 冷却システム
気球に搭載する室温動作のエレクトロニクスに対する冷却システムについては、冷却原理・方式の検討を行った結果、搭載重量の関係から冷媒を用いたパッシブな方式が最も効率がよく、その冷媒としては金星浮遊高度の圧力・温度と冷媒の蒸気圧との関係から、アンモニアが最適であるとの結論を得た。その際の浮遊高度による重量と能力の評価を行った。また、より小型の気球に適する固体冷媒を用いた冷却法の検討も行った。
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[Publications] Nobuyuki Yajima: "A New Design Concept of Natural Shape Balloon for High Pressure Durability"Proc. AIAA International Balloon Technology Conf.. 99-3880. 1-10 (1999)
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[Publications] Micho Tajima: "Photoluminescence Mapping on SiC Wafers at Room Temperature"International Conference on Silicon Carbide and Related Materials. (1999)
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[Publications] Micho Tajima: "Perspective on High Temperature Electronics in Japan"The Third European Conference on High Temperature Electronics. 1-8 (1999)
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[Publications] Naoki Izutsu: "Double Capsule Thin Metal Balloon for Low Altitude Venus Exploration"J. Space Tech. Sci.. 14. 11-20 (1998)
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[Publications] Ken Goto: "Development Study of Carbon-Carbon Composite Turbine Disk"The 6th Japan International SAMPE Symposium. (1999)
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[Publications] Ken Goto: "Fracture Behavior of Laminated C/C Composite"The 24th Annual Cocoa Beach Conference and Exposition. (2000)
