2023 Fiscal Year Annual Research Report
Single Microparticle Impact Facilities at Low, Fast and Hypervelocity Regimes: Innovation from Biomedical and Material Sciences to Space Exploration
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18KK0128
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
矢野 創 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, 助教 (00321571)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新井 和吉 法政大学, 理工学部, 教授 (10202706)
平井 隆之 千葉工業大学, 惑星探査研究センター, 研究員 (30737888)
佐藤 崇行 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 有人宇宙技術部門, 主任研究開発員 (00842296) [Withdrawn]
佐野 琢己 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 有人宇宙技術部門, 主任研究開発員 (90870767)
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| Project Period (FY) |
2018-10-09 – 2024-03-31
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| Keywords | 固体微粒子 / 超高速衝突 / 低速衝突 / レーザー加速 / 二段式軽ガス銃 / 自由落下塔 / 宇宙探査 / 国際宇宙ステーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2018年度よりコロナ禍での延期期間を含めて2023年度まで実施した本研究は、近未来の深宇宙探査で求められる1~1000ミクロンオーダーの固体微粒子を1~1000m/sオーダーの速度で、真空中にて単発ずつ加速し、衝突現象をリアルタイムで観察できる実験機構群を、世界に先駆けて構築することが目的であった。そのために、低速・高速・超高速の速度領域ごとに専用の固体微粒子加速機構を、日米に現存する実験装置を改良して開発した。
最終年度は第一に、国内に0.1~1m/sオーダーで100ミクロン以上の微粒子を射出できる垂直上向きの圧縮空気銃を新規開発し、その速度制御の性能評価を実施した。第二に米国では、レーザー加速用の固体微粒子の射出ランチャー素材に市販材料を採用し、廉価かつ迅速に実験できるように改良した。
全研究期間を通じて、日米に開発・整備した衝突実験機構群で取得した地上試験データを駆使することで、（１）国際宇宙ステーション曝露・回収実験「たんぽぽ２」でのエアロゲルとカーボンナノチューブ捕集材、（２）同ステーション搭載の「Smart Skin」PVDF繊維織物センサ、（３）超小型月探査機「エクレウス」搭載のCLOTHーPVDF薄膜センサ、（４）月周回有人ステーション「ゲートウェイ」搭載予定のLVDMーPZT音響センサ、（５）長周期彗星フライバイ探査機「コメットインターセプタ」B1探査機用ダスト衝突防御バンパーといった、過去・現在・近未来の宇宙ミッションにおけるダスト計測・捕集・防御装置について、各々に適切な速度・質量範囲での校正データの取得が可能になった。
本研究の次の段階としては、これらの衝突実験機構群を、日米に欧州も加えた世界規模に拡張し、スタートアップ企業等も活用できる開かれた国際的な枠組みで活用できるように整備して、近未来の宇宙塵やスペースデブリ研究に積極的な貢献を目指す。
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[Journal Article] The Comet Interceptor Mission2024
Author(s)
Jones, G.H., Snodgrass, C., Tubiana, C., Kuppers, M., Yano, H., et al.
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Journal Title
Space Science Reviews
Volume: 220
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Heliocentric distance dependence of zodiacal light observed by Hayabusa2#2023
Author(s)
Tsumura, K., Matsuura, S., Sano, K., Iwata, T., Yano, H., Kitazato, K., Takimoto, K., et al.
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Journal Title
Earth, Planets and Space
Volume: 75
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Current status of post-Tanpopo space exposure experiments2023
Author(s)
Mita H , Yokobori S , Fujita T , Tomita-Yokotani K , Sugimoto M , Bessho Y , Nakagawa K , Kobayashi K , Kebukawa Y , Shibata H , Kimura S , Kume A , Hiwatari Y , Milosevic T , Ong M , Maeng CH , Kato H , Abe T , Okudaira k , Yano H , Yamagishi A
Organizer
European Astrobiology Network Association (EANA) Conference 2023
Int'l Joint Research
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[Presentation] 深宇宙探査技術実証機DESTINY+搭載ダストアナライザの開発と地上校正20232023
Author(s)
平井 隆之 , 小林 正規 , 荒井 朋子 , 木村 宏 , 佐々木晶 , 薮田 ひかる , 伊藤 元雄 , 山口 亮 , 矢野 創 , Trieloff Mario , Ludwig Thomas , Schwarz Winfried , Hopp Jens , Hillier Jon , Khawaja Nozair , Postberg Frank , Eckart Lisa , Krueger Harald , Srama Ralf , Simolka Jonas , Henselowsky Carsten
Organizer
第67回宇宙科学技術連合講演会
Int'l Joint Research
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[Presentation] エクレウス搭載MLI 内蔵型月近傍微粒子検出器(CLOTH)の軌道上運用成果2023
Author(s)
矢野創 , 平井隆之 , 岩田翔也 , 中澤淳一郎 , 増地大陸 , 新井和吉 , NELSON Keith , KOOI Steven , 布施綾太 , 五十里哲 , 石川晃寛 , 川端洋輔 , 近藤宙貴 , 中島晋太郎 , 三好航太 , 筒井真輝 , 船瀬龍
Organizer
第67回宇宙科学技術連合講演会
Int'l Joint Research
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[Presentation] SLS相乗り超小型探査機EQUULEUSの軌道上成果と将来展望2023
Author(s)
船瀬 龍 , 中島 晋太郎 , 川端洋輔 , 布施 綾太 , 三好 航太 , 秋山 茉莉子 , 松下将典 , 石川 晃寛 , 五十里 哲 , 野村 俊一郎 , 柿原 浩太 , 矢野創、平井隆之、ほか
Organizer
第67回宇宙科学技術連合講演会
Int'l Joint Research
