2016 Fiscal Year Research-status Report
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15K05273
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| Research Institution | Chiba Institute of Technology |
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Principal Investigator |
和田 浩二 千葉工業大学, 惑星探査研究センター, 主席研究員 (10396856)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒川 政彦 神戸大学, 理学研究科, 教授 (10222738)
木村 宏 名古屋大学, 理学研究科, 研究員 (10400011)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 天体衝突 / イジェクタ / イジェクタカーテン / 固体惑星探査 / 光散乱 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，解析・数値計算・室内実験によってイジェクタカーテンの光散乱モデルを構築することを目的としている．平成28年度の研究実績の概要は以下の通りである．
１、衝突数値計算によるイジェクタカーテンの構造モデル（和田）：イジェクタカーテン内の粒子数密度や光学的厚さを地表面（イジェクタカーテンの根本）からの高さ（距離）の関数としてモデル化した．
２、イジェクタカーテンの光散乱計算（木村，Shalima P.）：平成27年度に引き続き、逆円錐形状のイジェクタカーテンに太陽光（波長550nmで代表させる）を照射したときの散乱光による輝度を算出している．平成28年度はとくに，イジェクタカーテンの光学的厚さが地表面（カーテンの根本）から高くなるにつれて減少するというより現実的なモデルを構築して計算を行うとともに，イジェクタ粒子を単純な球とした場合と複数の粒子の複合体であるアグリゲイトとした場合の散乱位相関数を用いて，その影響を検討した．小天体上の粒子は一般的にアグリゲイトであることが予想されるため、アグリゲイトであることが結果にどう影響するかを吟味することは，現実的なイジェクタカーテンの光散乱モデルを構築するうえで非常に重要である．現在詳細な解析を行っているところである．
３、室内衝突実験によるイジェクタカーテンの計測（荒川）：イジェクタカーテンの数値モデルと比較しイジェクタ放出速度のスケール則を構築するため，神戸大学に導入済みの縦型式ガス銃によって弾丸をガラスビーズ粒径500μmの石英砂へ衝突させる衝突クレータ形成実験を行った。平成28年度は、衝突速度5km/sの一定で、弾丸密度を1.2g/ccから8.9g/ccに変化させて放出粒子を高速ビデオカメラによる観測した。その結果、イジェクタ放出速度のスケール則に対する速度、弾丸密度依存性を明らかにした。
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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
平成28年度の研究においては，衝突シミュレーション，イジェクタカーテンの光散乱掲載，衝突室内実験，の各パートにおいてより現実的なイジェクタカーテンのモデル構築へ向けた取り組みが進められつつある．これらの結果をもとに引き続き研究を行うことで，平成29年度（最終年度）の総合的なモデル構築が可能となると考えられ，研究進捗はおおむね順調であると言える．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度の研究は衝突シミュレーション，イジェクタカーテンの光散乱掲載，衝突室内実験，の各パートにおいて次のように計画する．
１、衝突数値計算によるイジェクタカーテンの構造モデル（和田）：衝突数値シミュレーションを確たるものにするうえで平成28年度の光散乱計算結果を受けて，より重点的に調べる必要のあるパラメータのイジェクタカーテン構造に対する影響を系統的に調べモデル化する．
２、イジェクタカーテンの光散乱計算（木村, Shalima P.）:平成28年度に引き続き，イジェクタカーテンの光散乱計算を行いアグリゲイト粒子の影響などを明らかにし，衝突実験によるイジェクタカーテンの輝度分布と比較することで妥当性を確認する．
３、室内衝突実験によるイジェクタカーテン輝度の測定（荒川）：イジェクタカーテン構造モデル構築および光散乱計算において取り組まれる各条件を衝突実験においても取り入れ，それらの検証を行っていく．
最終年度にあたり，１，２，３の結果を包括的に検討しイジェクタカーテンの光散乱モデルを構築する．さらに構築されたモデルは実際のイジェクタカーテンの観測データ，例えばDeepImpact計画で得られたデータの解析に用いて，その有用性を検証する（データはDeepImpact計画責任者であるメリーランド大学のM. A’Hearn教授に協力いただき入手する）．
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| Causes of Carryover |
研究打ち合わせのための出張が当初予定していたものより少なく済んだため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
主に研究打ち合わせのための旅費に使用する予定。
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[Journal Article] System Configuration and Operation Plan of Hayabusa2 DCAM3-D Camera System for Scientific Observation During SCI Impact Experiment.2017
Author(s)
Ogawa, K., K. Shirai, H. Sawada, M. Arakawa, R. Honda, K. Wada, K. Ishibashi, Y. Iijima, N. Sakatani, S. Nakazawa, H. Hayakawa
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Journal Title
Space Sci. Rev.
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Scientific objectives of Small Carry-on Impactor (SCI) and Deployable Camera 3 Digital (DCAM3-D): Observation of an ejecta curtain and a crater formed on the surface of Ryugu by an artificial high-velocity impact.2016
Author(s)
Arakawa, M., K. Wada, T. Saiki, T. Kadono, Y. Takagi, K. Shirai, C. Okamoto, H. Yano, M. Hayakawa, S. Nakazawa, N. Hirata, M. Kobayashi, P. Michel, M. Jutzi, H. Imamura, K. Ogawa, N. Sakatani, Y. Iijima, R. Honda, K. Ishibashi, H. Hayakawa, and H. Sawada
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Journal Title
Space Sci. Rev.
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] ダストの衝突合体成長と破壊2016
Author(s)
和田浩二
Organizer
宇宙生命計算科学連携拠点第２回ワークショップ
Place of Presentation
筑波大学計算科学研究センター（茨城県つくば市）
Year and Date
2016-04-27 – 2016-04-28
Invited
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[Presentation] DCAM5 in MMX2016
Author(s)
Wada, K., Sawada, H., Ogawa, K., Shirai, K., Sakatani, N., Ishibashi, K., Honda, R., Yasui, M., Arakawa, M.
Organizer
MMX Science Workshop 2016
Place of Presentation
ベルリン工科大学, Berlin, Germany
Year and Date
2016-04-25 – 2016-04-26
