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宇宙デブリ脱軌道ミッションの概念設計研究

研究課題

研究課題/領域番号 16H02426
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

戎崎 俊一  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (10183021)

研究分担者 CASOLINO MARCO  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 研究員 (10598163)
佐宗 章弘  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40215752)
山川 宏  京都大学, 生存圏研究所, 教授 (50260013)
研究協力者 滝澤 慶之  
榊 直人  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
41,990千円 (直接経費: 32,300千円、間接経費: 9,690千円)
2018年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2017年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2016年度: 21,320千円 (直接経費: 16,400千円、間接経費: 4,920千円)
キーワード宇宙デブリ / 航空宇宙環境 / デブリ検出望遠鏡 / フレネルレンズ / 追尾装置 / PID制御 / 模擬宇宙デブリ / 検出追尾実験
研究成果の概要

宇宙デブリ特に10cmサイズ以下の小さなデブリが宇宙開発の重大な障害になりつつある。宇宙高輝度レーザーを用いてその脱軌道を行うミッションの概念設計を行った。レーザーによる宇宙デブリ脱軌道プロセスのうち、ステップ1:検出、ステップ2:追尾について、実験室でEUSO望遠鏡の1/10望遠鏡による模擬デブリ検出・追尾実験を行った。また、脱軌道ミッションは高度600-900mの太陽同期軌道に投入し、常に薄明帯にいて太陽反対方向を観測するのがもっとも効率的であることが分かった。さらに、デブリ物質に対するアブレーションの応答を調べ、抑制トルクのかけ方の研究を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで全く有効な対策が存在しなかったcmサイズのデブリに対して、始めて実現可能な対策を提案するもので、社会的な意義が非常に高く社会的な関心も高い。追尾手法について、デブリの軌道位置を予測し、もっとも最適な位置で標的を待ち受ける新しい制御手法を開発した。さらに、衛星のミッション終了後のデブリ化阻止技術へ本件のレーザーアブレーションを用いた回転・軌道抑制技術の転用が可能であることが分かり、実用化に向けて私企業と具体的な議論を始めている。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2016

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] Laser Precision Collision Avoidance:A new concept in space debris mitigation2018

    • 著者名/発表者名
      戎崎俊一
    • 学会等名
      21st International Workshop on Laser Ranging(IWLR)2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] mini-EUSO光学系の評価2018

    • 著者名/発表者名
      榊直人, 滝澤慶之, Marco Casolino, 戎崎俊一, 他JEM-EUSO collaboration 理研
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Space debris detection and remediation2016

    • 著者名/発表者名
      Marco Casolino
    • 学会等名
      Laser Solutions for Space and the Earth
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] レーザーアブレーションによるスペースデブリ脱軌道2016

    • 著者名/発表者名
      Toshikazu Ebisuzaki, Satoshi Wadaa, Akihiro Sasoh
    • 学会等名
      第7回 スペースデブリワークショップ
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] The remediation of space debris by laser nudging technology2016

    • 著者名/発表者名
      Toshikazu Ebisuzaki, et al.
    • 学会等名
      4th International workshop on Space Debris Modelling and remediation
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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