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アイテム
人工流星源の発光強度と質量減少率に関する研究
http://hdl.handle.net/10748/00011278
http://hdl.handle.net/10748/00011278d5eb22c1-ddc6-4133-90da-17c8fa574a84
| 名前 / ファイル | ライセンス | アクション |
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T02015-001.pdf (6.3 MB)
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| Item type | 学位論文 / Thesis or Dissertation(1) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 公開日 | 2020-04-01 | |||||||
| タイトル | ||||||||
| タイトル | 人工流星源の発光強度と質量減少率に関する研究 | |||||||
| 言語 | ||||||||
| 言語 | jpn | |||||||
| 資源タイプ | ||||||||
| 資源タイプ識別子 | http://purl.org/coar/resource_type/c_46ec | |||||||
| 資源タイプ | thesis | |||||||
| 著者 |
山下, 矩央
× 山下, 矩央
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| 著者(ヨミ) |
ヤマシタ, ノリオ
× ヤマシタ, ノリオ |
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| 抄録 | ||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||
| 内容記述 | 高度50km以上の中間圏より上の大気層は高層大気と呼ばれている．高層大気を観測することで中長期的な気象現象や地球環境あるいは，人工衛星の軌道予測に貢献することができる．高層大気は観測ロケットや流星などを使って観測されてはいるが，観測ロケットの打ち上げは1-2年に1度という頻度であるため継続的な観測はできず，流星観測は様々なパラメータを仮定しなければならないため，高精度なデータを取得するのが難しい．これらの課題から，人工的に流星を発生させるミッションが提案されている．人工流星ミッションは人工衛星に人工流星の素となる流星源を搭載し，人工衛星から放出し大気圏突入させ，人工的に流星を発生させるミッションである．人工流星は観測ロケットよりも低コストであり，かつ流星源のパラメータはすべて既知であるため，継続的かつ高精度な高層大気観測の実現が期待されている．また流星観測の際に，流星の諸パラメータを決定するために用いられる発光効率の実験値を取得することで，流星観測の高精度化も期待されている．人工流星ミッションを成立させるためには，流星源の発光強度と質量減少率の予測をする必要がある．しかしながら，大気圏突入の際の発光現象についてはいまだ不明な点が多くあり，発光強度の予測は困難である．また，質量減少率は炭素系材料などの一部の材料などしかわかっていない．本研究では人工流星を模擬した実験を行い、発光強度と熱物性値，質量減少率と熱物性および加熱率との相関関係を分析し，人工流星ミッションに適した流星源の検討を行った．本研究では，宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所（ISAS/JAXA）に設置されているアーク加熱風洞を用いて大気圏突入模擬実験を行った．様々な熱物性値の純金属と合金，セラミックを用意し，分光器と高速度カメラを用いて供試体がアーク加熱風洞で加熱されているときの発光強度と質量減少率を計測した．実験結果としてそれぞれの供試体の発光強度と質量減少率の時系列変化のグラフを示した．その結果，材料によって発光強度，質量減少率が共に大きく異なることがわかった．考察では最大発光強度および平均発光強度などの項目を列挙して，熱拡散率及び融点との関係を図示し，相関があることを示した．さらに人工流星源が加熱されているときの画像から流星源によってアブレーションが起きる場合と起きない場合があることを発見し，その原因は酸化物の気化と関係がある可能性を示した．また，流星源が地上からどの程度の明るさで観測することが出来るのか評価をするために，実験結果から実視等級を算出し，人工流星ミッションに適した流星源に関して検討をした．また質量減少率については，質量減少率および質量減少率の増加率と熱拡散率および加熱率との関係を図示し，相関があることを示した．以上の結果より人工流星ミッションにおける様々な材料の発光強度と熱物性値，質量減少率と熱物性および加熱率との相関関係を分析し，発光の観点から人工流星ミッションに適した材料を提案した．今後の課題としては，加熱率が一定ではなく，時間とともに変化をさせて大気圏再突入時に近い条件で実験をし，発光強度と質量減少率の測定をすることと，酸化反応とアブレーションの有無の分析をすることが挙げられる． | |||||||
| 内容記述 | ||||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||||
| 内容記述 | 首都大学東京, 2019-03-25, 修士（工学） | |||||||
| 書誌情報 | p. 1-46, 発行日 2019-03-25 | |||||||
| その他のタイトル | ||||||||
| その他のタイトル | Research on Emission and Mass Loss Rate from Artificial Meteor Sources | |||||||
| 学位名 | ||||||||
| 学位名 | 修士（工学） | |||||||
| 学位授与機関 | ||||||||
| 学位授与機関名 | 首都大学東京 | |||||||
| 学位授与年月日 | ||||||||
| 学位授与年月日 | 2019-03-25 | |||||||
