Study on Hypersonic Flow for Astrobiology around Icy Entry Object Based on High Temperature Gas Dynamics of Atmospheric Entry Vehicle

基于进入大气层飞行器高温气体动力学的冰入天体周围高超声速流研究

• 批准号: 21360413
• 负责人: SUZUKI Kojiro
• 金额: $ 11.65万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21360413/
• 关键词: 大気圏突入; 極超音速流; 熱化学非平衡流; アブレーション; 氷天体; アストロバイオロジー; 風洞実験; 数値流体力学; 極超音速; 高エンタルピー流体

On the early earth, the atmospheric entry of an extraterrestrial icy object is thought to occur frequently. In this study, the hypersonic and high temperature flow around such an entry object has been investigated. The hypersonic wind tunnel experiment using a spherical ice piece reveals the phenomenon that the melted ice due to the aerodynamic heating is re-frozen in the shoulder region to form a brim-like icy structure around the body. The numerical analysis of the chemically reacting high temperature flow indicates that in the high temperature flow behind the shock wave, hydrogen cyanide, which is one of the important prebiotic materials, is produced from the ablation gas of ice and the early earth's atmosphere composed of carbon dioxide and nitrogen molecule. The hydrogen cyanide produced around the entry object is distributed into the atmosphere behind it.

在早期的地球上，地外冰物体进入大气层被认为是经常发生的。在这项研究中，高超声速和高温绕流这样的进入物体进行了研究。高超声速球形冰块风洞实验揭示了气动加热融化的冰在肩部重新冻结，在机体周围形成边缘状冰结构的现象。对化学反应高温流场的数值分析表明，在激波后的高温流场中，冰的烧蚀气体和由二氧化碳和氮分子组成的早期地球大气产生了重要的生命前物质之一的氰化氢。在进入物体周围产生的氰化氢被分散到它后面的大气中。

项目成果

Chemical Nonequilibrium Viscous Shock-Layer Analysis over Icy Body Entering Planetary Proto Atmosphere

进入行星原大气层的冰体的化学非平衡粘性激波层分析

• 发表时间: 2010
• 作者: Kenichi Rinoie;Takuma Komuro;Yushi Nakamura and Yasuto Sunada;K. Suzuki
• 通讯作者: K. Suzuki

Visualization of Ablation and Spallation of Icy Object in Hypersonic Flow at Mach Number 7

7 马赫高超音速流中冰物体烧蚀和散裂的可视化

• 发表时间: 2012
• 期刊: Visualization of Mechanical Processes
• 作者: K.Suzuki;O.Imamura;T.Okunuki
• 通讯作者: T.Okunuki

Hypersonic Aerothermodynamics on Atmospheric Entry of Icy Body and Its Potential Contribution to Astrobiology

冰体进入大气层的高超声速空气热动力学及其对天体生物学的潜在贡献

• 发表时间: 2010
• 作者: K. Suzuki;and O. Imamura
• 通讯作者: and O. Imamura

極超音速風洞気流中におけるワイヤー支持模型の挙動観察

高超声速风洞气流中线支撑模型行为观察

• 发表时间: 2010
• 作者: M.Ohtake;T.Matsunaga;J.Haruyamal;Y.Yokotal;T.Morotal;C.Honda;Y.Ogawa;M.Torii;H.Miyamoto;T.Arai;N.Hirata;A.Iwasaki;R.Nakamura;T.Hiroi;T.Sugihara;H.Takedall;H.Otake;C.M. Pieters;K.Saiki;K.Kitazato;M.Abe;N.Asada;H.Demura;Y.Yamaguchi;S;今村宰,奥抜竹雄,鈴木宏二郎
• 通讯作者: 今村宰,奥抜竹雄,鈴木宏二郎

原始地球大気に突入する氷天体まわりの科学反応流数値解析

进入原始地球大气层的冰物体周围科学反应流的数值分析

• 发表时间: 2010
• 作者: S.cho;S.Yokota;Y.Arakawa;et al.;鈴木宏二郎
• 通讯作者: 鈴木宏二郎