対流圏界面観測用超小型タンデム気球の開発

• 研究課題/領域番号: 26630448
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 航空宇宙工学
• 研究機関: 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構
• 研究代表者: 齋藤 芳隆 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 (50300702)
• 研究分担者: 藤原 正智 北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (00360941) ; 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, 助教 (20415904)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 科学観測気球 / スーパープレッシャー気球 / タンデム気球 / 対流圏界面 / イリジウム通信 / 膜構造物 / 網

研究成果の概要

本研究の目的は、日昇、日没時に対流圏界面を上下に移動しながら数週間に渡り飛翔し続ける気球実験システムを開発することにあった。体積100立方メートルの小型ゼロプレッシャー気球と体積10立方メートルのスーパープレシャー気球を連結したタンデム気球システムで実現できることを定量的に示し、最重要要素である気球開発、および、見通し限界の制限のない衛星通信システムの構築を行った。最終的には、体積10立方メートルで3kgと非常に軽い気球で、10,000 Paの耐圧性能を達成し、ガス漏れが十分小さいことを確認すると共に、イリジウム衛星を用いた小型通信システムを構築する成果をあげた。

研究成果

• [雑誌論文] Development of a cloud particle sensor for radiosonde sounding (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara, M., T. Sugidachi, T. Arai, K. Shimizu, M. Hayashi, Y. Noma, H. Kawagita, K. Sagara, T. Nakagawa, S. Okumura, Y. Inai, T. Shibata, S. Iwasaki, and A. Shimizu
  • 雑誌名: Atmos. Meas. Tech. 巻: 9 号: 12 ページ: 5911-5931
  • DOI: 10.5194/amt-9-5911-2016
  • NAID: 120005971288
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の可能性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 斎藤 芳隆
  • 雑誌名: 第30回大気圏シンポジウム集録 巻: -
  • NAID: 120006832044
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 対流圏界面観測用超小型タンデム気球の開発と飛翔試験の提案 (2016)
  • 著者名/発表者名: 斎藤 芳隆、山田 和彦、藤原 正智
  • 雑誌名: 平成28年度大気球シンポジウム集録 巻: -
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 対流圏界面観測用超小型タンデム気球の開発II (2016)
  • 著者名/発表者名: 斎藤 芳隆、山田 和彦、藤原 正智
  • 雑誌名: 第29回大気圏シンポジウム集録 巻: -
  • NAID: 120006832077
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 対流圏界面観測用超小型タンデム気球の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 斎藤 芳隆、山田 和彦、藤原 正智
  • 雑誌名: 平成27年度大気球シンポジウム集録 巻: -
  • NAID: 120006831962
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 小型飛翔体実験におけるイリジウム衛星通信の活用とデータ配信システム の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 永田 靖典、 柳瀬 眞一郎、 山田 和彦
  • 雑誌名: 平成27年度大気球シンポジウム集録 巻: -
  • NAID: 120006831947
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] 対流圏界面観測用超小型タンデム気球の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 斎藤 芳隆、 山田 和彦、 藤原 正智
  • 雑誌名: 第28回大気圏シンポジウム集録 巻: -
  • NAID: 120006831962
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 対流圏界面観測用超小型タンデム気球の開発II (2016)
  • 著者名/発表者名: 斎藤 芳隆、山田 和彦、藤原 正智
  • 学会等名: 大気圏シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構相模原キャンパス（神奈川県相模原市）
  • 年月日: 2016-03-07
• [学会発表] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の可能性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 斎藤 芳隆
  • 学会等名: 第30回大気圏シンポジウム
  • 発表場所: 空研究開発機構相模原キャンパス（神奈川県相模原市）
• [学会発表] 対流圏界面観測用超小型タンデム気球の開発と飛翔試験の提案 (2016)
  • 著者名/発表者名: 斎藤 芳隆、山田 和彦、藤原 正智、山田昇
  • 学会等名: 平成28年度大気球シンポジウム
  • 発表場所: 空研究開発機構相模原キャンパス（神奈川県相模原市）
• [学会発表] 対流圏界面観測用超小型タンデム気球の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 斎藤 芳隆、山田 和彦、藤原 正智
  • 学会等名: 大気球シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構相模原キャンパス（神奈川県相模原市）
  • 年月日: 2015-11-05
• [学会発表] 小型飛翔体実験におけるイリジウム衛星通信の活用とデータ配信システム の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 永田 靖典、 柳瀬 眞一郎、 山田 和彦
  • 学会等名: 大気球シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構相模原キャンパス（神奈川県相模原市）
  • 年月日: 2015-11-05
• [学会発表] 対流圏界面観測用超小型タンデム気球の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 斎藤 芳隆、 山田 和彦、 藤原 正智
  • 学会等名: 第28回大気圏シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構相模原キャンパス（神奈川県相模原市）
  • 年月日: 2014-12-08
• [学会発表] 皮膜に網をかぶせたSP気球の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 斎藤 芳隆
  • 学会等名: スーパープレッシャー気球研究会
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構相模原キャンパス（神奈川県相模原市）
  • 年月日: 2014-09-29
• [学会発表] NASAによる長時間飛翔実験 (2014)
  • 著者名/発表者名: 斎藤 芳隆
  • 学会等名: スーパープレッシャー気球研究会
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構相模原キャンパス（神奈川県相模原市）
  • 年月日: 2014-09-29
• [学会発表] CNESによるSP気球利用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤原 正智
  • 学会等名: スーパープレッシャー気球研究会
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構相模原キャンパス（神奈川県相模原市）
  • 年月日: 2014-09-29
• [学会発表] インドネシアにおけるクライオサンプリング実験 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤原 正智
  • 学会等名: スーパープレッシャー気球研究会
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構相模原キャンパス（神奈川県相模原市）
  • 年月日: 2014-09-29