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静電気力を利用した月レゴリス土壌の分級・選鉱システム

利用静电力的月球风化层土壤分类和选矿系统

基本信息

批准号：
22K14423
负责人：
安達眞聡
金额：
$ 3万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14423/
关键词：
月土壌粒子選鉱分級月面探査静電気応用月レゴリス

项目摘要

本研究の目的は，長期月面探査を実現するために不可欠な月土壌粒子の資源活用を行うために，不均一な月土壌粒子を粒径毎に分ける分級と成分毎に分ける選鉱に着目し，静電気力を利用した技術を開発すると共に静電場中における粒子の動特性を明らかにすることである．静電気力を利用した分級・選鉱技術は，機械的駆動部や液体・気体が不要であり，制御が簡単で小型化が可能である等と宇宙環境との相性が良いことから，将来の惑星探査技術の１つとして注目されている．これは粒径・成分によって外力のバランスや粒子の移動量に差が生じることを利用して分別する技術であるが，分級・選鉱システム中の月土壌粒子の帯電特性やそれが粒子ダイナミクスに及ぼす影響について詳細な理解が得られていなかった．本研究ではそれらを明らかにすると共に分級・選鉱の性能を向上させることを目的としている．本年度は，特に選鉱技術に着目して研究を実施した．まず，粒子を振動搬送しながら帯電させる機構と静電場によって粒子を分別する機構を開発した．それを使用して月土壌粒子の主成分を持つ単一粒子を混合した試料と月の模擬砂について選鉱試験を行った．混合粒子について，帯電量と重量の比である比帯電量の違いを利用して選鉱が実施できることを確認した．一方，月の模擬砂についても同様の試験を実施したところ明確な選鉱性能を確認することが出来なかった．しかし，1粒子内に特定の成分濃度が高い小粒径の月土壌粒子に着目したところ，比帯電量の違いを利用した選鉱に成功した．このように月土壌粒子の選鉱を実現する上で粒径を小さくする摩鉱や小粒径粒子の分級などの前処理が重要であることを明らかにした．

The purpose of this study is to realize the long-term exploration of the lunar surface and to utilize the resources of the indispensable lunar soil particles. The uneven particle size of the lunar soil particles is divided into points. The ingredients of each grade are carefully selected and carefully selected, and the electrostatic force is developed using technology. The dynamic characteristics of における particles in the electrostatic field of るとKOにを明らかにすることである. The electrostatic force is utilized and the classification and selection technology is used. The moving parts of the machine are made of liquid and gas, and the control is simplified and miniaturized. It is possible to wait for the cosmic environment and the compatibility of the universe to be good, and the future planet exploration technology will be of great concern. Particle size and ingredients鉱システム中の月土壌综合的Electrical properties やそれが particles ダイナミThe influence of クスに和ぼすについてdetailsなgetsられていなかった. The purpose of this study is to classify, select, perform, and improve performance. This year, we specially selected technologies for research and implementation.まず, particles を vibration transport しながら帯电させる mechanism and electrostatic field によって particles を respectively する mechanism を开発した． The main component of the それを use the して moon soil particles の main component を hold つ単 one particle をした sample と月の simulated sand について鉱 trial 験を row った. Mixing the particles, the ratio of the electric quantity and the weight, the ratio of the electric quantity, the violation and the utilization of the electric quantity, the selection and the application, the confirmation and the confirmation. On the one hand, the simulated sand of the month is the same as the test of the same material. The test method is clear and the performance is confirmed.しかし, the concentration of specific ingredients in 1 particle is high, the particle size is small, the particle size is high, and the specific amount of electricity is used successfully.このように月土壌の选鉱を実appears する上で大を小さくする牱The classification of small particle size particles and the pre-treatment are very important.