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本研究の目的は国際宇宙ステーションに搭載できる新デブリ防護システム、Active Defense法の開発である。Active Defense法実現のために、デブリがバンパに斜め衝突した時に発生するデブリ雲の運動エネルギの計測を行った。
超高速衝突実験を行って、衝突角度によってデブリ雲の分布がどう変化するか調べた。ポリスチレンシートの積層を用いてデブリ雲中の破片を回収した。回収した位置と破片の質量を計測し、質量分布と飛散角度分布を得る事ができた。衝突角度の増加に伴って破片の回収率が下がっていった。飛翔体の進行方向とは逆向きに跳ね返るデブリ雲が、衝突角度の増加に伴って増加していることがわかった。飛翔体は衝突角度の増加に伴って微細化していくこともわかった。また、デブリ雲は弾道方向とターゲットの法線方向とに分かれて分布しており、その質量から弾道方向は飛翔体由来、法線方向のデブリ雲はターゲット由来の破片で構成されていることがわかった また3台のフラッシュX線を使ってデブリ雲を撮影し、そのX線画像からDLT法を用いて破片の3次元速度分布を作成する方法を確立した。高速度カメラで撮影した結果と比較し、算出法の正当性を証明することができた。得られた速度分布からは、質量分布の時と同様に衝突角度の増加に伴って弾道方向とターゲットの法線方向とに2つのピークを観測することができた。法線方向のデブリ雲の方が弾道方向よりも先頭速度が速くなるという結果が得られた。
質量分布をX線画像から算出するために準単色のX線管球の製作を行った。静止破片を計測した結果、33%の誤差で質量を計測できることがわかった。アノードを2本持つX線管球の製作は行ったが、超高速での連続照射には成功しなかったので、改良が必要である。
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