2022 Fiscal Year Research-status Report
Physics of Magnetohydrodynamic Aerobraking for Reentry Spacecraft
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21KK0078
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
嶋村 耕平 東京都立大学, システムデザイン研究科, 准教授 (90736183)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
葛山 浩 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (80435809)
永田 靖典 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, 特任助教 (20635594)
山田 和彦 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, 准教授 (20415904)
丹野 英幸 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 主幹研究開発員 (30358585)
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| Project Period (FY) |
2021-10-07 – 2025-03-31
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| Keywords | 極超音速流 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
世界の深宇宙探査のターゲットのトレンドとして、これまでの地球近傍の小惑星、火星衛星から、より遠方の始原性の高い小惑星、彗星核、木星土星不規則衛星に注目が集まっている。この新たな深宇宙サンプルリターンミッションでは、「はやぶさ」カプセル設計から逸脱した全く新たなカプセルのヒートシールド技術が必要とされる。これまで研究グループで１０年来取り組んできた磁場を利用した高温流れの制御「電磁力エアロブレーキング」技術を実験的アプローチと数値解析的アプローチの両面から、確立することを目的としている。
実験では総エンタルピ100 MJ/kg、秒速10kmを超えるJAXA極超音速風洞HEK-Xを使用して、電磁力エアロブレーキング効果の詳細な検証を進めた。直径50mm程度の大型ネオジウム磁石を使用した可視化実験では、シュリーレン干渉可視化法により磁場による衝撃波層の増大を確認した。この検証自体が同分野で長年数値解析研究例が多くを占めるなか実験の検証が難しかったもので、本結果は世界的に見ても類を見ないものである。今後は数値解析などと比較検証しより効果の得られる条件や実機搭載形状を探索したい。
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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
実験では総エンタルピ100 MJ/kg、秒速10kmを超えるJAXA極超音速風洞HEK-Xを使用して、電磁力エアロブレーキング効果の詳細な検証を進めた。直径50mm程度の大型ネオジウム磁石を使用した可視化実験では、シュリーレン干渉可視化法により磁場による衝撃波層の増大を確認した。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き実験と数値解析において磁力効果が最大となる形状や条件に付いて検証を進める予定である。また分光計測などの光学計測を用いることで気流の状態を把握し、数値解析との検証比較を進めたい。
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| Causes of Carryover |
物価の高騰や納期遅れ等により購入予定の装置が変更あるいは次年度購入に切り替えなどの計画変更が生じた。
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