Single Microparticle Impact Facilities at Low, Fast and Hypervelocity Regimes: Innovation from Biomedical and Material Sciences to Space Exploration

低速、高速和超高速状态下的单微粒撞击设施：从生物医学和材料科学到太空探索的创新

• 批准号: 18KK0128
• 负责人: 矢野 創
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: Japan Aerospace EXploration Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-10-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18KK0128/
• 关键词: 固体微粒子; 超高速衝突; 低速衝突; レーザー加速; 二段式軽ガス銃; 自由落下塔; 宇宙探査; 国際宇宙ステーション; 自由落下; 無針注射; 医療技術; 材料科学

2018年度より開始した本研究は、将来の深宇宙探査で求められる1~1000ミクロンオーダーの固体微粒子を1~1000m/sオーダーの速度で、真空中にて単発ずつ加速して、衝突現象をリアルタイムで観察できる実験機構群を、世界に先駆けて構築することが目的である。そのために、低速・高速・超高速の速度領域ごとに専用の固体微粒子加速機構を、日米に現存する実験装置を改良して構築することを目指している。第二カ年の2019年度までに、日米双方での実験機構群の基本的構築は、1m/sオーダー未満の極低速度領域を除いて、ほぼ完了した。そこで2020年度には、それぞれの質量・速度範囲での微粒子加速性能の検証実験、およびそれらを使った宇宙実証機会の運用と成果創出を行う予定であったが、新型コロナのパンデミック流行により相互訪問が不可能となったため、2020年初頭より2022年秋まで、米国の実験機構を使った本研究は延期された。共同研究者への予算配算は2020年度に完了したが、国内実験も2021年秋まで再開できなかった。これらの是正措置として、本研究の最終年度を2023年度末まで延長する申請を日本学術振興会より認めて頂いた。残りの予算は2023年度に米国での共同実験を完了させるために温存している。この間、エアロゲルとカーボンナノチューブを宇宙実証する日本の「たんぽぽ２」実験と、PVDF繊維織物を宇宙実証する米国の「Smart Skin」両方が、国際宇宙ステーション上で一年間の宇宙曝露を行ったのち、2022年春までに無事に地球回収された。また2022年11月にはPVDF検出器を搭載した「エクレウス」が打ち上げられた。このように、新型コロナによって最終年度が遅れた結果、これら宇宙で取得する実データに対する本実験機構群を使った地上校正実験結果との比較評価が、本研究の実施期間中に開始できるようになった。

这项研究始于2018年的目的是建立一组实验机制，可以以1至1,000微米的顺序加速固体颗粒，以1至1,000 m/s的速度以1至1,000 m/s的速度以1至1,000 m/s的速度，并允许对碰撞现象的实时观察。为此，我们旨在通过改善日本和美国现有的实验设备来建立用于每个速度范围（例如低，高和超高速度）的固体加速机制。到2019年的第二年，日本和美国的实验组织的基本结构几乎已经完成，除了低于1 m/s的速度区域极低。因此，在2020年，我们计划测试每个质量和速度范围内粒子加速度的性能，并使用它们来运行太空演示机会并创造结果，但是由于Covid-19-19 Pandemic Pandemic，使用美国实验组织的这项研究被推迟于2020年初，从2020年初到Autumn 202222222222年，但在2020年的预算分配中。 the Japan Society for the Promotion of Science has approved an application to extend the final year of this research until the end of fiscal year 2023. The remaining budget will be saved to complete a joint experiment in the US in 2023. During this time, both the Japanese Dandelion 2 experiment, which demonstrates aerogels and carbon nanotubes, and the US Smart Skin, which demonstrates space for PVDF fiber fabrics, were successfully recovered by spring 2022 after国际空间站的太空曝光一年。此外，在2022年11月，配备了PVDF检测器的Ecleus。由于COVID-19的最后一年延迟，现在可以在实验组织组的地面校准实验的结果中对空间中获得的实际数据进行比较评估，因此可以在实施本研究的实施过程中开始。

项目成果

Temperature Measurement of Space Environment with Tanpopo Space Thermometer

Tanpopo空间温度计测量空间环境温度

• DOI: 10.1299/jsmemecj.2019.j19101
• 发表时间: 2019
• 期刊: The Proceedings of Mechanical Engineering Congress, Japan
• 作者: HASHIMOTO Hirofumi;IMAI Eiichi;YANO Hajime;YOKOBORI Shin-ichi;YAMAGISHI Akihiko
• 通讯作者: YAMAGISHI Akihiko

超小型深宇宙探査機EQUULEUSに搭載する多層断熱材一体型ダスト計測器CLOTHの開発状況2022

安装在超小型深空探测器 EQUULEUS 2022 上的集成多层绝缘材料的灰尘测量仪 CLOTH 的开发现状

• 发表时间: 2022
• 作者: 山口康宏;安井繁宏;保坂淳;平井隆之，矢野創，長谷川直， 新井和吉，岩田翔也，中澤淳一郎
• 通讯作者: 平井隆之，矢野創，長谷川直， 新井和吉，岩田翔也，中澤淳一郎

イジェクタ飛散防止構造及びバンパ

喷射器飞散防止结构及保险杠

• 发表时间: 2022

地上観測・室内実験・６U超小型探査機を用いた月面衝突閃光の総合理解

利用地面观测、室内实验和 6U 微型探测器全面了解月球表面撞击闪光

• 发表时间: 2019
• 作者: 阿部新助;布施綾太;柳澤正久;小野寺圭祐;山田竜平;福原哲哉;長谷川直;矢野創;船瀬龍
• 通讯作者: 船瀬龍

出力信号の周波数分析によるPVDF式微粒子衝突センサの検出精度向上

通过输出信号频率分析提高PVDF颗粒碰撞传感器的检测精度

• 发表时间: 2019
• 作者: Mannan Abdul;Bagsican Filchito Renee G.;Yamahara Kota;Kawayama Iwao;Murakami Hironaru;Bremers Heiko;Rossow Uwe;Hangleiter Andreas;Turchinovich Dmitry;Tonouchi Masayoshi;中野晴貴,平井隆之,神門宏祐,長谷川直,新井和吉,矢野創
• 通讯作者: 中野晴貴,平井隆之,神門宏祐,長谷川直,新井和吉,矢野創