月，火星を見据えた有人宇宙活動における固体材料火災安全性評価手法の構築

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有人宇宙活動における固体プラスチック材料の火災安全性評価を目的とし，微小重力における固体材料の消炎限界酸素濃度が調べられており，流速がある程度あるところで消炎限界酸素濃度が最小となる．重力による流れ場により，消炎限界酸素濃度は大きく影響を受けるため，月および火星といった有人宇宙活動における固体材料の安全性を評価する上でその機構を明らかにする必要がある．本研究では重力レベルが限界酸素濃度に及ぼす影響を明らかにするため，遠心装置を用いた実験系によってPMMA材料を燃焼することで評価している．また，エネルギーバランスを考慮したスケールモデルに対し，ベイズ推定手法であるMCMC法により，モデルを評価することを行なっている．本年度は，流動のある遠心装置において無視することのできないコリオリ力の評価を行った．一定の重力条件において，遠心装置のアームの長さを410mmから1000mmと変化させて角速度を変化させることでコリオリ力の大きさを調整した．結果，コリオリ力がLOCに及ぼす効果は限定的であった．また，火炎の傾きを観察するために複数の光学窓を用いた燃焼計測を実施している．一方で，一部の実験において結果の再現性に関して課題が示され，燃焼室を改良する必要が生じた．過去の研究で使用していた内部の配線やヒータにより流れが乱され，実験の再現性に影響する可能性が示唆された．そのため，燃焼器の再設計および製作を実施し，PIVをはじめとする燃焼室内流れの評価を実施した．モデルに関しては，重力によって誘起される速度項を入れてベイズ推定手法によりパラメータを推定した．予備計算により，通常重力において概ね文献値等で示される流速と同様の流速が得られており，新燃焼器を用いた測定結果と合わせて解析を行うことで，限界消炎酸素濃度予測のモデルの不確定性を明らかにし，評価精度を向上することができる可能性を示した．