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2004 Fiscal Year Annual Research Report

超高速衝突によるマイクロ波発生現象の解明と応用

Research Project

Project/Area Number 15656024
Research InstitutionJapan Aerospace Exploration Agency

Principal Investigator

高野 忠  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部・宇宙情報・エネルギー工学研究系, 教授 (80179465)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤原 顕  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部・固体誘惑科学研究系, 教授 (70173482)
横田 俊昭  愛媛大学, 理学部, 教授 (80033851)
杉田 精司  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (80313203)
Keywordsマイクロ波発生 / 超高速衝突 / 極短パルス / 受信機 / 発生電力 / 速度依存性 / 物質依存性 / 岩石破壊
Research Abstract

高速物体が金属板に衝突する際,マイクロ波が放出される現象について,実験と理論から原因を追求した.今年度は種々の金属標的に,同じ速度で衝突させ実験を行った.データの再現性を確認すると共に,周波数特性にステンレスとアルミで顕著な差が観られた,これらの実験事実を基に,電子の熱的な励起と表面からの放射,およびマイクロ波電力と衝撃荷重の対応関係を検討した.
デブリが宇宙基地等に衝突する際,発生するマイクロ波によりデブリ検出するシステムについて,システムS/Nの解析を行った.ビーム巾が広いアンテナで効率的に監視できることを示した.また2アンテナを用いて衝突場所を特定するため,基礎的実験を行った.
マイクロ波発生が,高温で生成されるプラズマによるものかを確かめるため,静圧力により岩石を破壊したところ,マイクロ波が検出された.発生電力量は,圧電性強い珪岩と弱い斑レイ岩で,ほとんど同じである.花崗岩と玄武岩では,明らかに発生電力が少ない.そのデータの解析を進めた.発生電力量が,破壊直前の圧縮力(岩石により異なる)にほぼ比例することが示された.従って,この現象がプラズマによるものでなく,岩石の破壊の激しさに関連することが推定される.
地震に際して岩石が破壊され発生するマイクロ波を、人工衛星で受信できるかを見るために,システムの検討を進めた.実験値を元に発生電力を推定し,システムS/Nを求めた.その結果,充分検出の可能性があることが示された.また宇宙研本部の科学衛星の蓄積データにおいて,地震時のマイクロ波受信記録を調査した.

  • Research Products

    (13 results)

All 2004

All Journal Article (12 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Radio-Wave Emission due to Hypervelocity Impacts in Relation to Optical Observation and Projectile Speed2004

    • Author(s)
      K.Maki, T.Takano, A.Fujiwara, A.Yamori
    • Journal Title

      Advances in Space Research 34

      Pages: 1085-1089

  • [Journal Article] Frontiers of radio engineering to support space activites2004

    • Author(s)
      T.takano
    • Journal Title

      Proceeding of International Symposium on Electronics for Future Generations 2004

      Pages: 449-456

  • [Journal Article] Proposal of an Impact Detector of Space Debris via Microwave2004

    • Author(s)
      E.Soma, K.Ishii, K.Maki, T.Takano
    • Journal Title

      ISTS04 2004-r-09(CD-ROM)

  • [Journal Article] The Possibility of Detecting Earthquakes from Space2004

    • Author(s)
      T.Takano, K.Maki, K.Ishii, E.Soma, S.Yoshida
    • Journal Title

      LAC04 04-C.2.05(CD-ROM)

  • [Journal Article] 衝突破壊に伴う放電によるマイクロ波放射線解析2004

    • Author(s)
      牧謙一郎, 高野忠
    • Journal Title

      電気学会全国大会 1-081

      Pages: 87

  • [Journal Article] 衝突破壊に伴うマイクロ波放射のメカニズムの検討2004

    • Author(s)
      大西裕子, 牧謙一郎, 高野忠, 藤原 顕
    • Journal Title

      電子情報通信学会ソサイエティ大会 C-2-113

      Pages: 129

  • [Journal Article] マイクロ波によるデブリ衝突検出系のS/N検討2004

    • Author(s)
      石井健太郎, 相馬央令子, 牧謙一郎, 高野忠
    • Journal Title

      電子情報通信学会ソサイエティ大会 B-2-5

      Pages: 212

  • [Journal Article] マイクロ波によるデブリ衝突位置検出法の検討2004

    • Author(s)
      相馬央令子, 石井健太郎, 高野忠, 矢守章
    • Journal Title

      第48回宇宙科学技術連合講演会 3F06(CD-ROM)

  • [Journal Article] 岩石破壊における発生エネルギーの推定と宇宙からの観測可能性2004

    • Author(s)
      石井健太郎, 牧謙一郎, 相馬央令子, 高野忠, 吉田真吾
    • Journal Title

      RISE研究会 (CD-ROM)

  • [Journal Article] マイクロ波によるデブリ衝突検出系の提案2004

    • Author(s)
      相馬央令子, 石井健太郎, 牧謙一郎, 高野忠, 矢守章
    • Journal Title

      宇宙利用シンポジウム 平成15年度

      Pages: 323-326

  • [Journal Article] 物質破壊に伴うマイクロ波放射現象のモデル化と解析2004

    • Author(s)
      牧謙一郎, 高野忠
    • Journal Title

      第11回地震電磁気セミナー 第11回(CD-ROM)

  • [Journal Article] マイクロ波によるデブリ衝突検出系の検討2004

    • Author(s)
      相馬央令子, 石井健太郎, 牧謙一郎, 高野忠, 矢守章
    • Journal Title

      スペース・プラズマ研究会 平成15年度

      Pages: 88-91

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 地震探知装置2004

    • Inventor(s)
      高野 忠, 牧 謙一郎, 吉田 真吾
    • Industrial Property Rights Holder
      高野 忠, 牧 謙一郎, 吉田 真吾
    • Industrial Property Number
      特願2004-289553
    • Filing Date
      2004-11-04

URL: 

Published: 2006-07-12   Modified: 2016-04-21  

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