| 研究課題/領域番号 |
18KK0108
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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(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分20:機械力学、ロボティクスおよびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 |
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研究代表者 |
大槻 真嗣 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 (50348827)
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| 研究分担者 |
馬場 満久 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 研究開発員 (10773715)
澤田 弘崇 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, 研究開発員 (70392842)
加藤 裕基 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 研究開発員 (70538587)
佐藤 泰貴 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, 助教 (70726760)
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| 研究期間 (年度) |
2018-10-09 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
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| キーワード | テラメカニクス / レゴリス / 粉粒体 / ダイナミクス / 微小重力環境 / スロッシング / 流体 / 相互作用 |
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| 研究成果の概要 |
低重力環境の粉粒体/流体との相互作用の基本データ取得のために，海外機関(DLR)と協力の下，ドイツの落下棟施設(ZARM)を利用して，計10回の落下塔試験を行った．3回は着陸パッドのような円盤が硅砂8号に約0.5m/sで垂直に衝突した場合，4回は微小重力天体からレゴリスを採取する機構の一つである筒状のコアラー機構を5m/s程度で同じく粉粒体へ貫入させた場合である．これらにより，反力推定モデルの応答評価を行うためのデータを獲得した．残りの3回はベアタンクを模擬した容器に液体を封入し，着陸機を想定した速度変化を加えた動作を容器にさせ，スロッシング荷重の計測とCFD検証に用いる応答結果を取得した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
研究成果は，一つは，真空と微小重力環境を合わせた複合的に異なる環境での粉粒体運動への影響評価を行い，得られた単純な反力推定モデルは，テラメカニクス分野でも過去にないものと予想され，従来モデルとの違いによるメカニズムの再認識にも貢献できると考えられる．次に，球形タンクに閉じ込められた液体が表面張力優位になることを想定し，その状態へ着陸を模擬した衝撃加速度を与えた際の流体重心位置の変化とタンクへの反力を観測した．これは，0Gから着陸衝撃，そして微小重力加速度に戻るという小惑星探査特有の加速度遷移を受けた流体の運動であり，稀有な条件で流体の運動が観測されたことの価値は計り知れない．
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