| 研究課題/領域番号 |
21H01148
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
中村 昭子 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (40260012)
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| 研究分担者 |
木内 真人 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, 招聘職員 (90896698)
長谷川 直 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, 主任研究開発員 (10399553)
岡本 尚也 千葉工業大学, 惑星探査研究センター, 研究員 (80756130)
和田 浩二 千葉工業大学, 惑星探査研究センター, 主席研究員 (10396856)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 天体衝突 / クレーター / 小天体 / 微小重力 / レゴリス |
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| 研究実績の概要 |
神戸大学の実験室に設置するための斜め衝突実験専用の以下のように真空チャンバーを設計した。チャンバー高さは、宇宙科学研究所の縦型銃を用いた垂直衝突実験での低重力持続時間が0.4s程度であることから、宇宙研のチャンバーと同様に2m以上とすることとし、チャンバーの直径も、垂直衝突実験で低重力下で形成されたクレーターサイズを考慮して、直径30㎝の試料容器が入ることを条件に、実験室の天井高や梁の位置、銃身の長さを考慮して決定した。衝突角度については、地球重力下での砂への斜め衝突実験では極端な低角度（水平から30度程度以下）の場合に砂状物質にできるクレーター形状にはっきりとした変化が見られているため、15度と30度の２つに設定できるように、チャンバーと銃身の接続部の仕様を決定した。落下中の試料容器を各高さでチャンバーの外から可能とするように窓を配置し、粉体試料をチャンバー上部で外から充填できるようにチャンバー上部にも窓を設けた。
宇宙科学研究所の共同利用実験として、模擬低重力下での垂直衝突クレーター実験を、砂を含む４種類の粉体標的に対して行った。４種のうち、２種の標的のクレーターは、模擬低重力にしてもクレーター直径がじゅうぶんに大きくならず粉体固着力の影響が見られた。一方、試料粉体の平行平板せん断試験を行い、粉体の内部摩擦角と固着力を求めたところ、固着力について誤差の少ない値を得ることができなかったため、衝突実験の結果を平行平板せん断試験の結果を用いて定量的に議論するには至らなかった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
資材入荷の遅れのために、真空チャンバーの製作が遅れてしまったため。
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| 今後の研究の推進方策 |
縦型真空チャンバーの周りに設置した足場の調整を行う。足場は、砂などの粉体試料容器落下システムの組み立てをチャンバー内で行う際に必要となるほか、実験時にも火薬や弾丸、粉体標的のセットのために用いる。観察窓のある２方向の足場はその方向からの観察が必要な場合には取り外しが可能になるように工夫する。
大型縦型チャンバー用に新たに真空ポンプを購入して、チャンバー内を高速に数Paまで減圧できるようにする。申請者らが開発した宇宙科学研究所縦型銃用の落下装置をもとにして、本研究のチャンバー内で組み立て可能な粉体試料容器落下システムを検討する。
宇宙科学研究所の縦型銃を用いて行ってきた模擬低重力での粉体試料への垂直衝突実験の結果をまとめる。試料粉体の平行平板試験を再び行ってデータ点数を増やし、結果について議論を行って論文としてまとめ、国際誌に投稿する。
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