階層ベイズモデルによる破砕状況に応じた破片宇宙ゴミ群の物理的特性分布モデリング

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K11801
• Research Institution: Nippon Bunri University
• Principal Investigator: 有吉 雄哉 日本文理大学, 工学部, 准教授 (80735019)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 宇宙ゴミ / 破砕イベント / モデリング / レーダー観測

Outline of Annual Research Achievements

爆発・衝突で発生した破片スペースデブリは，現在の技術で全てを観測出来ないものの，運用中の宇宙機に衝突をすれば，故障に繋がる恐れがある．そこで，地球周回軌道上のデブリの分布状況について，現在の観測技術では不可能な微小サイズのものまで高精度に推定・モデル化が行えれば，デブリとの衝突リスクの推定精度の向上と耐デブリ対策として最適設計に寄与できる．本研究課題では，破砕イベントで発生した微小な破片スペースデブリを含め，破片スペースデブリ群としての物理的特性がどのような性質のものかをモデルとして明らかにすること，またそのモデルが妥当なものか，観測データとの比較により検証することが目的である．
本研究課題は研究期間全体を通して，「A. 破片デブリ群の物理的特性分布の推定・モデル化」と「B. レーダー観測結果によるモデル化の妥当性の検証」に分けて実施予定であるが，令和3年度は，「A. 破片デブリ群の物理的特性分布の推定・モデル化」に対応して，文献調査により本研究課題のキーとなる技術である階層ベイズモデルに関する情報収集と研究集会での最新のスペースデブリの観測・モデル化についての情報収集を行い，具体的なモデル化の方法について検討を行った．また，破砕時点での破片スペースデブリの状態量をより詳細に推定を行うため，粒子マルコフ連鎖モンテカルロ法を適用する際に，一期先予測に用いていた軌道伝播モデル内の大気密度モデルをこれまで採用していたものより，高精度なものへと変更中である．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

具体的なモデル化の方法について時間がかかっており，依然検討中であるため．

Strategy for Future Research Activity

具体的なモデル化の方法を定め，実装を行う．「A. 破片デブリ群の物理的特性分布の推定・モデル化」を完了させた後に「B. レーダー観測結果によるモデル化の妥当性の検証」を実施する．

Causes of Carryover

当初情報収集を目的とした学会参加のための出張を計画していたが，対面での会議から全面オンラインの会議に変更になったため，その経費が発生しなかった．令和3年度の未使用額は，令和4年度分とあわせ，今年度の旅費に使用予定である．