惑星表面の柔軟地盤の重力依存性調査

更新 2020年5月19日

大槻 真嗣 OTSUKI Masatsugu

JAXA 宇宙科学研究所 准教授

2005年3月慶應義塾大学大学院理工学研究科後期博士課程修了。2002年4月より同大理工学部システムデザイン工学科助手。2006年11月より宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所助教。2014年より2015年まで米国カリフォルニア工科大学ジェット推進研究所Research Affiliate。2019年より現職。
主に惑星探査ローバのモビリティ、着陸ダイナミクスの制御、宇宙用アクチュエータの研究に従事。
2012年度日本機械学会奨励賞(研究)、2014年度日本ロボット学会功労賞などを受賞。博士(工学)。日本機械学会、日本ロボット学会などの会員。

HourglassInvestigation for gravity dependence of soft terrain on planetary surface

実施中
宇宙利用/実験期間 2020年 ~
研究目的 「Q: 地球で3分を測れる砂時計を月にもっていったとします。地球の6分の1の重力しかない月ではこの砂時計の砂が上から下まで落ちきるまでに何分かかるでしょうか。」 この問いの答えはHourglassミッションで明らかになります。Hourglassミッションでは国際宇宙ステーション(ISS)日本実験棟「きぼう」に搭載された人工重力発生装置により生み出される低重力環境下でどのような挙動を示すかを調査します。
宇宙利用/実験内容 人工重力発生装置で地球の重力の0.1~2倍の人工重力を一定時間ごとに十数通り発生させます。各人工重力下で砂時計とメスシリンダに封入された粉粒体がどのように落下するのか、落下した後にどのように積もるのかをカメラで撮影、SDカードに記録します。SDカードは実験終了後に地上に回収され、研究者がデータを解析します。 また、実験では月の模擬砂以外にも火星・火星惑星の模擬砂、地球の砂(豊浦砂・珪砂)、アルミナビーズの8種類の粉粒体を使用します。各種粉粒体の選定理由は様々で、例えば月や火星の模擬砂は、月や火星がJAXAの将来の探査目的地になる可能性があり、表層の砂の挙動を明らかにする必要があるために選ばれました。
期待される利用/研究成果 静的かつ長期的な低重力環境下で砂の挙動を調べる実験をした例は少なく、実験で得られるデータセットは世界的に見ても価値が高いといえます。 実験結果は月・惑星土質力学や、レゴリス-機械の接触解析( x-Terramechanics )の構築に役立てられ、将来的には宇宙探査ミッションに使用されるローバや着陸機などの設計に必要なシミュレーショパラメータの取得にも貢献することが期待されます。
詳細

共同研究者

  • 石上玄也 (慶應義塾大学)
  • 須藤真琢 (宇宙航空研究開発機構)
  • 前田孝雄 (中央大学)
  • 小林泰三 (立命館大学)
  • 尾崎伸吾 (横浜国立大学)
  • 和田浩二 (千葉工業大学)
  • 宮本英昭 (東京大学)

参考資料

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