微小重力下での高速衝突におけるクレーター形成過程の解明

阐明微重力下高速碰撞中弹坑形成过程

基本信息

项目摘要

小天体表面での衝突現象を理解することは,小天体の表層物性や地質年代,表面進化の過程を読み解くことにつながる.これまで我々は宇宙航空研究開発機構(JAXA)施設内にある縦型二段式軽ガス銃の真空チャンバー内に簡易な落下装置を構築し,高速度域(~1.2 km/s)での低重力下でのクレーター形成実験を可能にした.この装置を用いて,異なる物性を持つ粉体試料に対して1 Gおよび模擬低重力下での衝突実験を行い,粉体標的の内部摩擦角・空隙率および固着力がクレーター直径に与える影響,ならびに重力支配域と強度支配域の境界条件を粒子層の固着力(もしくは実効強度)と重力項の比を用いて表した.以上の内容を論文にまとめ海外雑誌に投稿した.以上より,クレーター直径に関するデータについて整理を行うことができたが,低重力下でのクレーター形成をより理解するためには,クレーターの深さ方向やクレーター内部の粒子の流れを観察する必要がある.本年は,これまでに構築した低重力模擬落下装置に,クォータースペース法を用いた「断面的な観察」を行う計測システムの開発を行った.ステンレス製の標的容器の内部にアクリル板を用いて鉛直方向に空間を仕切り,一方の空間に標的粒子を充填し,もう一方にデジタルカメラと光源を設置することで,模擬重力0.04±0.03 G, 低重力継続時間約0.4 sの条件で,高速衝突によるクレーター断面の成長過程の観察を行えるようになった.弾丸はポリカーボネート(直径4.8 mm,高さ5 mm)を用い,硅砂(粒径~450 μm)および微小アルミナ粒子(粒径~40 μm)に速度1.2 km/sで衝突させその場観察を行った.
The collision phenomena on the surface of small celestial bodies are understood. The physical properties of the surface of small celestial bodies, geological age, and the evolution process of the surface are understood. A simple dropping device was constructed in the JAXA installation, and it was possible to form a vacuum system in the high velocity range (~1.2 km/s) and low gravity. This device is used to simulate the collision between powder samples and the internal friction angle, porosity and fixation force of powder samples. The influence of the internal friction angle, porosity and fixation force on the particle diameter and the internal friction angle of powder samples is expressed in terms of the gravity governing region, the strength governing region and the boundary condition of particle layer. The above contents are submitted to overseas journals. The above is a description of the diameter of a particle and the flow of particles inside a particle. This year, we will construct a low-gravity simulation drop device, and use the "cross-section inspection" to measure the development of the system. The inner part of the container for the control of the object is divided into vertical space and vertical space. The particles in one space are filled. The light source is set. The simulated gravity is 0.04±0.03 G. The low gravity time is about 0.4 s. The growth process of the cross section is observed at high speed. Silica sand (particle size ~450 μm) and fine silica particles (particle size ~40 μ m) are used at a velocity of 1.2 km/s.

项目成果

期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
クォータースペース法による低重力下でのクレーター形成過程の観察
四分之一空间法观测低重力下陨石坑形成过程
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    木内 真人;岡本 尚也,長足 友哉;山口 祐香理;長谷川 直,中村 昭子
  • 通讯作者:
    長谷川 直,中村 昭子
低重力下での高速度衝突クレーター形成実験
低重力下高速撞击坑形成实验
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    木内 真人,岡本 尚也, 長足 友哉, 長谷川 直;中村 昭子
  • 通讯作者:
    中村 昭子
Experimental study of high-velocity impacts into granular material in reduced gravity
减重力下高速冲击颗粒材料的实验研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kiuchi;M.;Okamoto;T.;Hasegawa;S.;Nakamura;A. M.
  • 通讯作者:
    A. M.
微小重力下での高速度衝突クレーター形成実験
微重力下高速撞击坑形成实验
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    木内真人;岡本尚也;中村昭子
  • 通讯作者:
    中村昭子
微小重力下での高速度衝突クレーター形成実験III
微重力下高速撞击坑形成实验Ⅲ
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    木内真人 ;岡本尚也 ;長足友哉 ;長谷川直 ;中村昭子
  • 通讯作者:
    中村昭子
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  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    岡本 尚也;石橋 高;洪 鵬;吉田 二美;荒井 朋子;石丸 貴博;高島 健
  • 通讯作者:
    高島 健
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    黒澤 耕介;玄田英典;岡本 尚也;松井 孝典;岡本 尚也,安部 正真
  • 通讯作者:
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    岡本 尚也;石橋 高;山田 学;洪 鵬;吉田 二美;荒井 朋子;石丸 貴博;高島 健
  • 通讯作者:
    高島 健
DESTINY+搭載カメラの機上校正計画
DESTINY+ 中安装的相机的机载校准计划
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    岡本 尚也;石橋 高;山田 学;洪 鵬;吉田 二美;荒井 朋子,石丸 貴博;高島 健
  • 通讯作者:
    高島 健

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低重力空間における弾性容器と内部液体の動的連成挙動
低重力空间弹性容器与内部液体的动力耦合行为
  • 批准号:
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