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2022 Fiscal Year Annual Research Report

連続レーザーアブレーションによる浮遊スペースデブリ除去法に関する研究

Research Project

Project/Area Number 20H02348
Research InstitutionOsaka Metropolitan University

Principal Investigator

森 浩一  大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (90375121)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywordsレーザー推進
Outline of Annual Research Achievements

JAXAとの共同研究を通じて、JAXA筑波宇宙センターにおける地上設備の静電浮遊炉を用いて、ジルコニウム、チタン、ステンレスの3種の材料について、CWレーザーアブレーションによる推進力の大きさと、照射時間に対する推力の時間変化について、定量的な実験データを得た。さらに、この知見を活かして、国際宇宙ステーション内の静電浮遊炉を用いての推力計測実験を進めている。
さらに、当初の目標であった、レーザー推進力計測用の静電浮遊炉が完成した。重力方向の制御に加えて、水平方向の制御にも成功し、圧力1E-4Pa程度の真空中においても、安定に、定位置に、ターゲットを浮遊させることに成功した。アルミニウムやステンレスなど、種々の固体材料の静電浮遊に成功し、これにレーザー光を高精度に集光することにも成功した。さらに、この静電浮遊装置を用いて、ターゲットにレーザーパルスを照射した際に生じる力積量を求めることにも成功した。
その結果として、これまで計測が困難であった、1MW/cm2 程度の低レーザーパワー密度における微小な力積を精密に計測できることがわかった。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] The Simulation of a High-temperature Space Debris Using an Electrostatic Levitation Furnace and the Measurement of the Laser-ablation-thrust2022

    • Author(s)
      Akita Tomoya、Furuta Tsukuru、Mori Koichi、Koyama Chihiro、Ishikawa Takehiko
    • Journal Title

      AEROSPACE TECHNOLOGY JAPAN, THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES

      Volume: 21 Pages: 48~52

    • DOI

      10.2322/astj.21.48

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 静電浮遊炉を用いた模擬スペースデブリに発生するレーザーアブレーション推力の測定2022

    • Author(s)
      皆川尚樹, 森浩一(大阪公立大学), 石川毅彦, 小山千尋 (JAXA)
    • Organizer
      日本マイクログラビティ応用学会 第34回学術講演会 (JASMAC-34), 名古屋市立大学, 2022.9.16.
  • [Presentation] Investigation for the material dependence of laser ablation thrust using electrostatic levitation furnace2022

    • Author(s)
      皆川尚樹、森浩一、石川 毅彦、小山千尋
    • Organizer
      The 2022 Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] レーザーアブレーション推力測定用静電浮遊炉の開発2022

    • Author(s)
      上田滉也、森浩一
    • Organizer
      第66回宇宙科学技術連合講演会
  • [Presentation] Material dependence of the propulsion performance by a very weak laser ablation2022

    • Author(s)
      Koichi Mori, Minagawa Naoki(Osaka Metropolitan University), Koyama Chihiro, Ishikawa Takehiko(JAXA)
    • Organizer
      AJCPP2023, Kanazawa, Japan
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2023-12-25  

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