| 研究課題/領域番号 |
10450375
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 宇宙科学研究所 |
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研究代表者 |
矢島 信之 宇宙科学研究所, システム研究系, 教授 (30200489)
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| 研究分担者 |
井筒 直樹 宇宙科学研究所, システム研究系, 助手 (90184639)
川口 淳一郎 宇宙科学研究所, システム研究系, 助教授 (10169691)
八田 博志 宇宙科学研究所, 宇宙輸送研究系, 教授 (90095638)
栗林 一彦 宇宙科学研究所, 宇宙推進研究系, 教授 (70092195)
雛田 元紀 宇宙科学研究所, システム研究系, 教授 (10013674)
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| キーワード | 金星探査 / 気球 / 二重カプセル / 惑星探査 / 高湿エレクトロニクス / 軽量球殻 / 冷却システム |
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| 研究概要 |
金星の低高度領域を探査することを目的とした二重カプセル方式の気球プローブシステムについて以下の知見が得られた。
1 システムを検討する際の前提条件
金星大気のような高温高圧環境下に浮遊する金属製気球システムが成立する条件を数値シミュレーションにより計算した。そして、気球浮遊環境、気球規模、機器配置、基本運用方策等の条件を考慮して、今後の研究を行う際の寸法、重量配分等の検討前提条件を決定した。
2 気球本体の構造および製造法
気球本体を薄く軽量に製作する方法について、内部搭載物を保持する構造および気球システムを組みあげる際の作業を念頭において検討を行った。前項で求めた前提条件に対し、成立可能な素材をトレードオフした後に、メッキ法、繊維強化法を中心に適用可能な工法を検討した。その結果、ニッケル等によるメッキ法により極薄の金属球殻を製作する可能性が追求され、直径20cmの小型モデルの試作を行った。また、平行して、チタン合金張り合わせによる製作方法、ポリイミドフィルムにフィラメントワインディングを行って繊維強化する製造法の検討を行い、小型模型製作の計画を立案した。
3 高温エレクトロニクス
これまでの研究動向のまとめを図り、金星気球用に実現可能な半導体技術およびその動作温度領域の検討を行った。
4 冷却システム
気球に搭載する室温動作のエレクトロニクスに対する冷却システムについては、冷却原理・方式の検討を行った結果、搭載重量の関係から冷媒を用いたパッシブな方式が最も効率がよく、その冷媒としては金星浮遊高度の圧力・温度と冷媒の蒸気圧との関係から、アンモニアが最適であるとの結論を得た。そして、その際の重量と能力の評価を行った。
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