| 研究課題/領域番号 |
17KK0123
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
航空宇宙工学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
高橋 裕介 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (40611132)
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| 研究期間 (年度) |
2018 – 2022
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
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| キーワード | 惑星大気再突入 / 通信ブラックアウト / 空力加熱 / プラズマ中の電磁波伝播 / アーク加熱風洞 / 表面触媒効果 / エアフィルム効果 / 通信ブラックアウト低減化 / 再突入プラズマ中の電磁波伝播 / フィルム効果 / フィルムクーリング / プラズマ環境における電磁波伝播 / 大型プラズマ風洞 / 表面触媒性 / プラズマ低減化 |
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| 研究成果の概要 |
大気再突入時に宇宙機に現れる通信ブラックアウト（通信途絶現象）は高精度な着地点予測の妨げや回収コストの増加をもたらすため、その低減化が求められる。本研究では表面触媒効果とエアフィルム効果による通信ブラックアウト低減化技術を提案した。その過程において本研究滞在先であったドイツ航空宇宙センター（DLR）研究者との共同研究および関連議論が重要な役割を担った。大型計算機と大型プラズマ風洞を用いて再突入環境を再現し、新しい技術の実現可能性や数値的・実験的実証を図るとともに、低減化に至るメカニズム解明を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年の宇宙輸送手段の進展から、宇宙開発や小型衛星・超小型衛星の利用、宇宙から地上に資料などを持ち帰る需要・機会は大きく増大していくと期待される。これら宇宙ミッションにおいて大気再突入は避けて通れない過程である。再突入時において宇宙機は高速・高温の極限的環境に置かれ、強い空力加熱や空力不安定など様々な問題が生じる。通信ブラックアウトもその１つであり、高精度着地点予測の妨げになるとともに回収コストの増大を招く。本研究では新しいブラックアウト低減化技術を提案、実証し、メカニズム解明を行った。この成果は空力加熱低減化技術にも発展し可能性を有し、多様な宇宙ミッション創出に寄与することが期待される。
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