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衛星表面への微小物体の超高速衝突にともなう電磁プラズマ現象の解明

阐明与微小物体与卫星表面超高速碰撞相关的电磁等离子体现象

基本信息

批准号：
14655365
负责人：
佐々木進
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Japan Aerospace Exploration Agency
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

軌道上の衛星とデブリなどの微小浮遊物体との相対速度は10km/s以上であり、1mm程度のサイズの微小物体でも衛星表面に衝突した場合は、表面にクレーターを生じるだけでなく衝撃プラズマを発生させる。本研究は超高速物体の衝突時に発生するプラズマとその電磁的な性質を調べることにより、(1)固体同士の高速衝突で発生するプラズマの生成機構と輸送現象、(2)衝撃プラズマの電磁的振る舞い、を解明することを目的としている。本年度は、200ミクロン及び100ミクロンのアルミシート、50ミクロン及び2mmの銅シートに対し合計6回の衝撃実験を実施した。前方に伝播するプラズマと後方に拡散するプラズマをダブルプローブアレイで検出するとともに、その発光を高速度カメラで観測した。また分光器によりプラズマの温度の計測も試みた。本年度の実験でも前方にはプロジェクタイルの速度とほぼ同じ速度でドリフトする高速プラズマ、後方には二極性拡散速度で拡散するプラズマがプローブで観測され、高速度カメラでもその振る舞いが確認された。データは再現性があり、本年度の結果から、軌道上で太陽電池パネル面にデブリが衝突した場合どの程度の領域までプラズマの影響(放電など)が及ぶかを推測することができるようになった。また分光観測でも信号が捕らえられたが、温度・密度同定のためには光量がさらに必要であることがわかった。

The relative velocity of small floating objects in orbit is more than 10km/s, and the impact of small objects on the surface of satellites is more than 1 mm. This study focuses on the modulation of electromagnetic properties of hypervelocity objects during collision,(1) the generation mechanism and transport phenomena of hypervelocity objects during collision,(2) the electromagnetic vibration of shock particles, and (3) the analysis of electromagnetic properties during collision. During the year, a total of 6 rounds of impact from 200 to 100 mm, 50 to 2mm copper were implemented. In the front, the light is scattered. In the rear, the light is scattered. The temperature of the spectroscope is measured by the detector. This year, the speed and vibration of the front part of the vehicle are confirmed by the high speed and the rear part of the bipolar dispersion speed. This year's results show that solar cells on the orbit have a high degree of impact on the environment. The spectral detection signal is constant, and the temperature is constant.