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2020 年度 実績報告書

太陽系天体着陸探査における元素・同位体分析に向けた計測システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 18H01264
研究機関東京大学

研究代表者

笠原 慧  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (00550500)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード惑星探査
研究実績の概要

本研究では,2020年代の惑星着陸探査に向けて小型軽量な質量分析システムを開発している.惑星の起源と進化を探るうえで,惑星の元素組成や同位体比は極めて重要な情報である.このため,惑星探査において元素分析は最重要観測項目の一つとなっている.ところが,固体物質の「その場・多点」質量分析は,複雑な機構のロボティックアームの実装が想定されるなど,工学的ハードルの高さゆえに日本の探査機での実施が困難であった.そこで本研究では,サンプルハンドリング機構無しで固体物質の元素分析が可能な,シンプルで小型軽量の質量分析システムを開発している.この技術が成功すれば,日本の中型・小型・超小型探査機による,月・火星および小天体の固体物質分析の現実性は飛躍的に増し,多種多様な惑星科学ミッションの可能性が広がる.
2020年度は,(1)質量分析器,(2)宇宙機搭載用真空バルブ,(3)宇宙機搭載用超小型真空ポンプ,(4)岩石サンプルからの脱ガスのための赤外レーザ,の4点について制御・動作試験を実施する計画であった.(1)ー(4)のそれぞれについて,同一の小型真空槽に取り付けた状態で,マススペクトルの取得,バルブの開閉動作試験(ドライバを新規製作),ポンプの動作試験と取り付け指向性の把握,レーザ強度の確認,など一連の作業を実施した.これにより,上記の各要素を組み合わせた一つのパッケージとして今後の探査に用いるための初期結果を得ることができた.

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020

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] 太陽系探査を目指したイオントラップフーリエ変換型質量分析器の開発2020

    • 著者名/発表者名
      川島桜也,笠原慧,齋藤義文,横田勝一郎,平原聖文,杉田精司
    • 学会等名
      日本惑星科学会秋季講演会
  • [学会発表] Development of a miniature ion-trap Fourier-transform mass spectrometer for future space missions2020

    • 著者名/発表者名
      Kawashima, O., Kasahara, S., Saito, Y., Yokota, S., Hirahara, M., Sugita, S.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2020年大会
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of an Ion Source for Future Solar System Explorations2020

    • 著者名/発表者名
      柳瀬 菜穂、笠原 慧、斎藤 義文、横田 勝一郎、平原 聖文、川島 桜也
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2020年大会
    • 国際学会
  • [学会発表] 月極域探査の質量分析に資するタンデム型イオン源の開発2020

    • 著者名/発表者名
      柳瀬 菜穂, 笠原 慧, 齋藤 義文, 横田 勝一郎, 平原 聖文, 川島 桜也
    • 学会等名
      日本惑星科学会秋季講演会
  • [学会発表] In-situ particle measurements in planetary exploration2020

    • 著者名/発表者名
      Kasahara, S., S. Yokota, K. Asamura, Y. Saito, M. Hirahara, T. Mitani, and T. Takashima
    • 学会等名
      ISAS planetary exploration workshop
    • 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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