大型ゴッサマー宇宙構造物システムの構築理論の確立と実現シナリオの探求
【2018年11月更新】
この研究は，文科省・科研費の基盤研究(A)の支援を受けて，2018年度から2020年度の3年間の予定で実施しているものです．
科研費のメンバーは次の8名です．
この研究は以下の4つの課題の解決を目的としています．このうち，本研究室（宮崎）は特に，課題2と課題3を担当し，課題4のシナリオをメンバーとともに検討しています．
| 【課題1】 |
挙動推定・製造・試験・組立・運用の容易さの観点からゴッサマー構造の大型化を可能にする構造概念・様式を明らかにすること． |
| 【課題2】 |
展開，結合／分離といった挙動を，設計・開発・運用に耐えるレベルまで精密に予測できる力学理論を示すこと． |
| 【課題3】 |
課題1，2の成果を具体的な構造物の例（ソーラー電力セイル，スターシェード，SSPS）に適用し，その宇宙空間での構築手順を明らかにすること． |
| 【課題4】 |
大型ゴッサマー構造の適用例に対し，その実現シナリオを示すこと． |
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研究進捗状況 [October, 2018]
本研究室における研究進捗状況は以下の通りです．
| October 24-26, 2018 |
第62回宇宙科学技術連合講演会にて3件の研究発表．設樂翔一君（M1）が最優秀発表賞を受賞．
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久留米シティプラザで開催された第62回宇宙科学技術連合講演会にて，次の3件の研究を発表しました．
- 河原林，松浦，宮崎，「自己伸展ブームを用いた立体トラスの構造特性」
- 福永，宮崎，高坂，片岡，「円筒に巻き付けられたコンベックステープの自己伸展運動における非剥離条件」
- 設樂，宮崎，中村，高坂，福永，「自己展開膜面トラスを用いたスターシェードの形状」（学生セッション）
そして，設樂君が，学生セッション96件の応募の中で，最優秀発表賞を受賞しました（受賞者リストはこちら）．
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| October 1-5, 2018 |
IAC2018にて1件の研究発表
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ブレーメン国際会議場で開催されたIAC2018にて，次の1件の研究を発表しました．
- Fukunaga, Miyazaki, Shitara, Kousaka, Nakamura, "Application of Self-Deployable Truss to Starshade"
スターシェードの形状や構造については，NASAの花弁型の案以外には議論されてきていなかったこともあり，本研究をアピールするいい機会となりました．
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| September 20-22, 2018 |
北海道洞爺フェニックス倶楽部にて第2回全体会合を実施
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洞爺湖のそばの研修施設「洞爺フェニックス倶楽部」にて，研究合宿を行い，上土井さんと勝又先生を除く6名が参加しました．この合宿では，研究進捗報告の他に，今後の大型宇宙構造物システム研究の方向について議論をしました．その結果，当面は100m級の大型宇宙構造物システムの実現に向けた研究を進めよう，ということになり，その具体的内容について整理しました．
今後は，学会や研究会等で，この方向性をアピールしていければと考えています．
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| June 29, 2018 |
日本大学理工学部にて第1回全体会合を実施
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御茶ノ水の日本大学理工学部にて，本研究のはじめての会合を行いました．基盤研究(S)のヒアリングの結果を待っていたこともあり，会合が遅くなってしまいましたが，ヒアリングで不採択となったこともあり，この基盤研究(A)の方向性について，再度確認し合いました．
議論の中で，「今後の大型宇宙構造物システムの方向性について，より具体的な議論をすべきでは」との提案があり，近いうちに研究合宿を行おうということになりました．
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| June 21-22, 2018 |
福井県坂井市にあるサカセ・アドテック株式会社を訪問
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複合材メーカーで三軸織物複合材等，軽量高剛性ブームを開発・販売しているサカセ・アドテック株式会社を訪問し，本研究の内容を紹介するとともに，本研究で使用する予定の自己伸展部材について打ち合わせを行いました．また，福井県工業技術センターを訪問し，環境試験設備を紹介していただきました．
今年度は，直径1.8m程度の自己展開膜面トラスを製作する予定で，サカセ・アドテックさんには，それに用いるブームを製作していただく予定です．
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研究概要
本研究では，未だ実現していない，膜やケーブル等，極めて柔軟な構造（ゴッサマー構造）を用いた数十mから100m以上の大型宇宙構造物について，理論構築・数値解析・地上実験により，
- 大型化を可能にする構造概念・様式
- 宇宙空間での展開・結合・分離方式
- 宇宙空間における構造物システムの挙動推定方法とその精度
の3点を明らかにすることで，地上での製造・試験・組立と宇宙空間での挙動予測をしやすい大型ゴッサマー宇宙構造物システムの構築理論を確立します．また，この理論が机上の空論ではない実機に適用できる理論であることを示すため，理論・技術に裏打ちされ，社会状況を考慮に入れた現実的な実現シナリオと，シナリオに合わせた理論の宇宙実証手順も明らかにします．具体的には，上記の課題1～4を解決します．これにより，
- 今後の革新的な宇宙科学／宇宙利用ミッションの創出に貢献し，
- 柔軟多体動力学や幾何力学等の力学分野，および，
- 折り紙工学等の数理科学分野の学術理論の発展に寄与する
ことを目指します．
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